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三极管放大电路原理及其应用

来源:华强电子网 作者:zhengwq 浏览:647

关键词: 电容器 滤波器 直流电源 高通滤波器 晶体管

集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍。

   原理:

  集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍。

  三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因:

  首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7v)。当基极与发射极之间的电压小于0.7v时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7v要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7v时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。

  另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。

  设计步骤

  1、分析设计要求

  电压增益可以用于计算电压放大倍数;最大输出电压可以用于设置电源电压。

 共发射级放大电路设计规格功率放大器设计规格 

  输出功率可以用于计算发射极电流;在选择晶体管时需要注意频率特性。

  2、确定电源电压

  在第一个图中我们观察到最大输出电压幅值为5V,三极管输出电压幅度由Vc极电压决定,而Vc端的电压要设置为电源电压的1/2左右。

  在这里我们设置为电源电压为15V,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。

级放大电路 

  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=Ic×R2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1/2VCC变化到0V

  同理,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=Ic×R2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1/2VCC变化到VCC。这样,在输入信号一定范围内发生正负变化时,Uce1/2VCC为准的话就有一个对称的正负变化范围。

  3、用三极管需要考虑的问题

  ● 耐压够不够

  ● 负载电流够不够大

  ● 速度够不够快(有时却是要慢速)

  ● B极控制电流够不够

  ● 有时可能考虑功率问题

  ● 有时要考虑漏电流问题(能否完全截止)

  ● 一般都不怎么考虑增益(通常没有对此参数要求很高)

  4、确定发射极电流Ie

  根据发射极的频率特性与发射极的频率特性关系。小信号共发射极的发射极的电流大小为0.1到数毫安。

  5、确定RcRe的值

  通常Vce设定为VCC的一半,Vce=Ic*(Rc+Re)RcRe跟放大倍数有关。

  6、确定基极偏置电路R1R2的值

  我们已知Ic值,由Ic=β*Ib(β一般取100 ),然后估算流过R1的电流值,一般取值为Ib10倍左右。计算R1R2R1R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?

  简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。

  为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三种工作状态载止、饱和、放大就由直流偏置决定,也就是由R1R2来决定了。

  7、确定耦合电容C1C2

  C1与输入阻抗,C2与连接在输出端的负载电阻分别形成高通滤波器。要经过计算中心频率劲儿得到C1C2的值。

  C1C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。

  但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。

  以上就是华强电子网对三极管放大电路原理及其应用的一些知识归纳,希望能够帮助到大家,如需了解更多电路知识点,请关注华强资讯。

 

型号 厂商 价格
T204006210... TE 13.5837
360042-1 TE 0.3475
1-480698-0 TE 0.1723
350218-1 TE 0.0606
173724-1 TE 0.0576
5-103635-4 TE 1.3405
1-480699-0 TE 0.1798
350536-1 TE 0.0645
SX1280IMLT... SEMTECH 28.65
1445022-2 TE 0.4468
型号/产品名 平均报价 涨跌幅
STM8S003F3P6 1.55 1.12%
74HC573D 0.64 2.86%
2N7002 3.66 400.00%
STM32F103C8T6 7.47 27.87%
1N4007 1.58 0.00%
ADM2483BRWZ 8.90 3.21%
SHT10 16.21 5.88%
STM32F103RCT6 12.56 24.44%
78L05 10.55 66.67%
LM358 118206.75 16.67%
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