三極管放大電路設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算及靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置方法

1、三極管放大電路設(shè)計(jì)，參數(shù)計(jì)算及靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置方法說一下掌握三極管放大電路計(jì)算的一些技巧用三極管構(gòu)成的放是一共射的基本放放大電路的核心元件是三極管，所以要對三極管要有一定的了解。大電路的種類較多，我們用常用的幾種來解說一下(如圖1)。圖1 大電路,一般我們對放大路要掌握些什么內(nèi)容？(1)分析電路中各元件的作用 (2)解放大電路的放大原理；(3)能分析計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；(4)理解靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置目的和方法。以上四項(xiàng)中，最后一項(xiàng)較為重要。圖1中,C1,C2為耦合電容，耦合就是起信號的傳遞作用，電容器能將信號信號從前級耦合到后級，是因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔?，在輸入端輸入交流信號后，因兩端?電壓

2、不能突變因，輸出端的電壓會跟隨輸入端輸入的交流信號一起變化 ，從而將信號 從輸入端耦合到輸出端。但有一點(diǎn)要說明的是，電容兩端的電壓不能突變，但不是不 能變。R1、R2為三極管V1的直流偏置電阻，什么叫直流偏置？簡單來說，做工要吃飯。要求 三極管工作，必先要提供一定的工作條件，電子元件一定是要求有電能供應(yīng)的了 ，否 則就不叫電路了。在電路的工作要求中，第一條件是要求要穩(wěn)定，所以，電源一定要是直流電源，所以叫 直流偏置。為什么是通過電阻來供電？電阻就象是供水系統(tǒng)中的水龍頭，用調(diào)節(jié)電流 大小的。所以，三極管的三種工作狀態(tài)“：載止、飽和、放大”就由直流偏置決定，在 圖1中，也就是由R1、R2來決定了。

3、首先，我們要知道如何判別三極管的三種工作狀態(tài)，簡單來說，判別工作于何種工作 狀態(tài)可以根據(jù)Uce的大小來判別，Uce接近于電源電壓VCC則三極管就工作于載止?fàn)?態(tài)，載止?fàn)顟B(tài)就是說三極管基本上不工作，Ic電流較?。ù蠹s為零），所以R2由于沒有 電流流過，電壓接近0V,所以Uce就接近于電源電壓VCC若Uce接近于0V,則三極管工作于飽和狀態(tài)，何謂飽和狀態(tài)？就是說,Ic電流達(dá)到了最 大值，就算Ib增大，它也不能再增大了。以上兩種狀態(tài)我們一般稱為開關(guān)狀態(tài)，除這兩種外，第三種狀態(tài)就是放大狀態(tài)，一般 測Uce接近于電源電壓的一半。若測 Uce偏向VCC則三極管趨向于載止?fàn)顟B(tài)，若測U ce偏向0V,則三極管

4、趨向于飽和狀態(tài)。理解靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置目的和方法放大電路 , 就是將輸入信號放大后輸出 ,（ 一般有電壓放大, 電流放大和功率放大幾種 ,這個(gè)不在這討論內(nèi) ） 。先說我們要放大的信號, 以正弦交流信號為例說。在分析過程中, 可以只考慮到信號大小變化是有正有負(fù) , 其它不說。上面提到在圖 1 放大電路電 路中，靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置為Uce接近于電源電壓的一半，為什么？ 這是為了使信號正負(fù)能有對稱的變化空間 , 在沒有信號輸入的時(shí)候, 即信號輸入為 0,假設(shè)Uce為電源電壓的一半，我們當(dāng)它為一水平線，作為一個(gè)參考點(diǎn)。當(dāng)輸入信號增 大時(shí)，則Ib增大,Ic電流增大，則電阻R2的電壓U2=IcXR2會隨之增大

5、，Uce=VCC-U2, 會變小。U2最大理論上能達(dá)到等于 VCC則Uce最小會達(dá)到0V,這是說，在輸入信增加 時(shí),Uce最大變化是從1/2的VC虛化到0V.同理，當(dāng)輸入信號減小時(shí),則Ib減小,Ic電流減小，則電阻R2的電壓U2=IcXR2會隨 之減小,Uce=VCC-U2會變大。在輸入信減小時(shí)，Uce最大變化是從1/2的VC虛化到 VCC這樣，在輸入信號一定范圍內(nèi)發(fā)生正負(fù)變化時(shí),Uce以1/2VCC為準(zhǔn)的話就有一個(gè) 對稱的正負(fù)變化范圍，所以一般圖1靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置為Uce接近于電源電壓的一 半。要把Uce設(shè)計(jì)成接近于電源電壓的一半，這是我們的目的，但如何才能把Uce設(shè)計(jì)成接近于電源電壓的一半

6、？這就是的手段了。這里要先知道幾個(gè)東西, 第一個(gè)是我們常說的Ic 、 Ib, 它們是三極管的集電極電流和基極電流，它們有一個(gè)關(guān)系是Ic= （3 x Ib,但我們初學(xué)的時(shí)候，老師很明顯的沒有告訴我們 ,Ic 、 Ib 是多大才合適？這個(gè)問題比較難答, 因?yàn)闋可娴臇|西比較的多 , 但一般來說 , 對于小功率管, 一般設(shè) Ic 在零點(diǎn)幾毫安到幾毫安 , 中功率管則在幾毫安到幾十毫安 , 大功率管則在幾十毫安到幾安。在圖1中，設(shè)Ic為2mA則電阻R2的阻值就可以由R=U/I來計(jì)算,VCC為12V,則1/2V CC為6V,R2的阻值為6V/2mA,為3KQ。Ic設(shè)定為2毫安，則Ib可由Ib=Ic/ B推

7、出， 關(guān)健是 B 的取值了，B 一般理論取值 100，則 Ib=2mA/100=20#A,則 R1=(VCC-0.7V)/I b=11.3V/20#A=56.5KQ,但實(shí)際上，小功率管的B值遠(yuǎn)不止100,在150到400之間， 或者更高，所以若按上面計(jì)算來做，電路是有可能處于飽和狀態(tài)的，所以有時(shí)我們不 明白，計(jì)算沒錯(cuò)，但實(shí)際不能用，這是因?yàn)檫€少了一點(diǎn)實(shí)際的指導(dǎo)，指出理論與實(shí)際的 差別。這種電路受(3值的影響大，每個(gè)人計(jì)算一樣時(shí)，但做出來的結(jié)果不一定相同。也就是說，這種電路的穩(wěn)定性差，實(shí)際應(yīng)用較少。但如果改為圖2的分壓式偏置電路， 電路的分析計(jì)算和實(shí)際電路測量較為接近。在圖2的分壓式偏置電路中，

8、同樣的我們假設(shè)Ic為2mA,Uce設(shè)計(jì)成1/2VCC為6V。則R1、R2、R& R4該如何取值呢。計(jì)算公式如下：因?yàn)閁ce設(shè)計(jì)成1/2VCC為6V,則IcX (R3+R4)=6V;IcIe?？梢运愠?R3+R4=3值,這樣,R3、R4各是多少？一般R4取100Q ,R3為2.9KQ,實(shí)際上R3我們一般直取2.7KQ,因?yàn)镋24系列電阻中沒有2.9KQ,取彳1 2.7KQ與2.9KQ沒什么大的區(qū)別。因?yàn)镽2兩端的電壓等于Ub e+UR4即 0.7V+100QX 2mA=0.9V我們設(shè) Ic 為 2mA,B 一般理論取值 100，則 Ib=2mA /100=20#A, 這里有一個(gè)電流要估算的 , 就是流過 R1 的電流了 , 一般取值為 Ib 的 10倍 左右，取 IR1200#A。貝U R1 = 11.1V/200#A56KQ R2=0.9V(/200 -20)#A=5KQ ;考慮到實(shí) 際上的(3值可能遠(yuǎn)大于100，所以R2的實(shí)際取值為4.7KQ。這樣，R1、R2、R3 R4 的取值分別為 56KQ ,4.7K Q ,2.7K Q ,100 Q,Uc