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1、三极管放大电路原理与设计说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧如图 典型分析电路闲话不说，直接进入正题。很多人刚开始接触三极管时会有一个思维误区，以为三极管放大就是把基极的电流放大倍，这是严重错误的。三极管是一个电流控制型器件，它不起直接放大，实际上它是通过基极电流 控制Uce的电压间接控制集电极电流的。简单说 就是集电极电流 一方面取决于静态工作点，一方面还和Vcc 和R2直接相关。我们知道三极管有三种工作状态，分别是截止 饱和 放大，在这里去掉电容c1 c2 截止时输出基本接近电源电压，饱和时输出Uces接近0V，放大时输出取决于Uce，而Uce和静态工作点相关，一般取静态工作点使Uce接
2、近电源电压的一半，取电源电压的一半是因为输入小信号正弦电压时有正有负，且正负幅值相等，为了综合顶部失真和底部失真，所以取Uce为电源电压的一半，使其对称。关键点？怎样判断现在三极管是处于什么状态？原则上来说 是要测Uce的电压。接近电源电压就是截止状态，接近0V就是饱和状态，电源电压的一半就是放大状态，当然放大有一定的范围。这里的一半只是含糊的说。如果要三极管电流放大20倍，怎样选择参数？经验上来说 当Vcc为10-15V时，使基极电流处于30uA 左右 计算出R1.。然后取R2为R1的1/20.理解静态工作点的设置目的和方法放大电路,就是将输入信号放大后输出,(一般有电压放大,电流放大和功率
3、放大几种,这个不在这讨论内)。先说我们要放大的信号,以正弦交流信号为例说。在分析过程中,可以只考虑到信号大小变化是有正有负,其它不说。上面提到在图1放大电路电路中,静态工作点的设置为Uce接近于电源电压的一半,为什么?这是为了使信号正负能有对称的变化空间,在没有信号输入的时候,即信号输入为0,假设Uce为电源电压的一半,我们当它为一水平线,作为一个参考点。当输入信号增大时,则Ib增大,Ic电流增大,则电阻R2的电压U2=IcR2会随之增大,Uce=VCC-U2,会变小。U2最大理论上能达到等于VCC,则Uce最小会达到0V,这是说,在输入信增加时,Uce最大变化是从1/2的VCC变化到0V.同
4、理,当输入信号减小时,则Ib减小,Ic电流减小,则电阻R2的电压U2=IcR2会随之减小,Uce=VCC-U2,会变大。在输入信减小时,Uce最大变化是从1/2的VCC变化到VCC。这样,在输入信号一定范围内发生正负变化时,Uce以1/2VCC为准的话就有一个对称的正负变化范围,所以一般图1静态工作点的设置为Uce接近于电源电压的一半。要把Uce设计成接近于电源电压的一半,这是我们的目的,但如何才能把Uce设计成接近于电源电压的一半?这就是的手段了。这里要先知道几个东西,第一个是我们常说的Ic、Ib,它们是三极管的集电极电流和基极电流,它们有一个关系是Ic=Ib,但我们初学的时候,老师很明显的
5、没有告诉我们,Ic、Ib是多大才合适?这个问题比较难答,因为牵涉的东西比较的多,但一般来说,对于小功率管,一般设Ic在零点几毫安到几毫安,中功率管则在几毫安到几十毫安,大功率管则在几十毫安到几安。在图1中,设Ic为2mA,则电阻R2的阻值就可以由R=U/I来计算,VCC为12V,则1/2VCC为6V,R2的阻值为6V/2mA,为3K。Ic设定为2毫安,则Ib可由Ib=Ic/推出,关健是的取值了,一般理论取值100,则Ib=2mA/100=20#A,则R1=(VCC-0.7V)/Ib=11.3V/20#A=56.5K,但实际上,小功率管的值远不止100,在150到400之间,或者更高,所以若按上
6、面计算来做,电路是有可能处于饱和状态的,所以有时我们不明白,计算没错,但实际不能用,这是因为还少了一点实际的指导,指出理论与实际的差别。这种电路受值的影响大,每个人计算一样时,但做出来的结果不一定相同。也就是说,这种电路的稳定性差,实际应用较少。但如果改为图2的分压式偏置电路,电路的分析计算和实际电路测量较为接近。在图2的分压式偏置电路中,同样的我们假设Ic为2mA,Uce设计成1/2VCC为6V。则R1、R2、R3、R4该如何取值呢。计算公式如下:因为Uce设计成1/2VCC为6V,则Ic(R3+R4)=6V;IcIe。可以算出R3+R4=3K,这样,R3、R4各是多少?一般R4取100,R
7、3为2.9K,实际上R3我们一般直取2.7K,因为E24系列电阻中没有2.9K,取值2.7K与2.9K没什么大的区别。因为R2两端的电压等于Ube+UR4,即0.7V+1002mA=0.9V,我们设Ic为2mA,一般理论取值100,则Ib=2mA/100=20#A,这里有一个电流要估算的,就是流过R1的电流了,一般取值为Ib的10倍左右,取IR1200#A。则R1=11.1V/200#A56KR2=0.9V(/200-20)#A=5K;考虑到实际上的值可能远大于100,所以R2的实际取值为4.7K。这样,R1、R2、R3、R4的取值分别为56K,4.7K,2.7K,100,Uce为6.4V。在上面的分析计算中,多次提出假设什么的,这在实际应用中是必要的,很多时候需要一个参考值来给我们计算,但往往却没有,这里面一是我们对各种器件不熟悉,二是忘记了一件事,我们自己才是用电路的人,一些数据可以自己设定,这样可以少走弯路。
