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放大电路设计4 k# T( Q% |. ?# t4 k! \9 \
共发射极放大电路的设计规格& V) _) l# |6 s! {
电压增益 5(14dB)
, g" Q0 P( \( S最大输出电压 5Vp-p
: a. N' |1 ?. C, g" T! Z0 |频率特性 任意! \( ?5 w' M# X
输入输出阻抗 任意2 r6 j% Z8 H7 O C. X0 a6 J' N
( e; R6 [7 D; B
1、 确定电源电压。要比最大输出电压大,考虑其他因素,选用容易获得的+15V电源供电。、" A# {* m: e3 O: e% E+ A$ G7 ^
2、 选用晶体管,考虑晶体管各个管脚间的额定电压值进行考虑。这里选用的MMBT5551进行使用,其主要特性鉴于下图。
3 X3 X, r% |; r+ v! F4 n
5 A4 E/ A5 N2 @7 d' q3、 确定发射极电流的工作点
D( C4 Y: \* f X$ |
* I4 o' J3 A. y最大额定值30毫安以下,取值0.1毫安至数毫安。这里取1毫安便于计算。/ {0 F P8 [( h' Q; b7 o+ ~
4、 确定Rc与RE的方法。因设计规格要求放大倍数为5倍,根据Av=Rc/RE可知,Rc/RE=5/1 。因VBE为0.6V左右,考虑温度变化以及使集电极电流稳定,取RE压降为2V。: c- ~% n E2 g2 G: ]& x0 E
又IE = 1毫安。故得出RE可取值为2KΩ 。再根据比例关系得到RC可取值为10KΩ。' p" D+ R& t) E
计算VCE=电源电压-RC压降-RE压降=3V.
h; z, J. p7 \计算集电极的静态损耗Pc=VCE*IC =3mW,
4 s2 s# R: E3 U7 z' C根据其主要特性的图表可知,此值远小于300mW额定值, _& ^4 \7 x+ {8 |5 E8 I+ t' N: L
' Y8 X3 a8 Y0 ?6 @
若Rc过大,本身压降变大,集电极电位下降,在输出振幅较大时,削去输出波形下侧。
8 q/ a4 M4 I" Y3 ^$ Y" C若RC过小,削去输出波形上侧。
3 {3 g, _' s0 ]& {为了避免上述情况,需要根据实际情况调整VE或者IC的设定来重新求RC与RE(最好的方法是将集电极电位Vc设定在电源电压与VE的中点。)( I6 K# X8 l7 V2 G% p7 s7 [
5、 基极偏置电路的设计,前面假设VE为2V,又VBE=0.6V,故基极电位必须为2.6V。则设计R2上的压降2.6V,R1上压降为12.4V。5 ?3 O8 U3 Z8 g9 q' R
基极电流为:集电极的电流/放大倍数=1毫安/200,假设放大倍数为200 。则基极电流为0.005mA。
% }( }/ { M2 ?7 e8 U故在R1与R2上施加比基极电流大得多的电流。取0.1mA,可以得到R1取值为124KΩ,R2取值为26KΩ。因没有此数值的电阻。取近似100kΩ和22kΩ即可。# s w2 }* ^$ A/ s. q: v
6、 确定耦合电容C1和C2的方法。C1与输入阻抗,C2与输出阻抗分别构成了高通滤波器。其中输入阻抗等于R1与R2并联。取值较小时,难于通过低频,这里都取10uF。/ y* `& g) z8 C8 S( N" I
7、 电源去耦电容的选择。通常采取小容量与大容量电容并联,其中小容量取值为0.010.1uF,大容量取值为1100uF。9 h7 N' N( D4 L
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