(三) 三极管放大电路元件数值配置
电压放大器
条件
VCC = 12V
- 三极管放大倍数 :
100
- 电压源:
50mV/AC
配置过程
- 假设集电极电流:这里假设为
100mA
- 在集电极电流为
100mA
时,定Vce = 1/2Vcc
,为了输出波形以6V
为中心 - 集电极&发射极两个电阻和:
6V/100mA = 60欧姆
,分配应集电极远大于发射极,发射极电阻为0也可以,此时放大效果最好 - 基级电流:
100mA/100 = 1mA
,如果发射极电阻为1欧姆
,那基级电压为0.8V左右
,上拉电阻:11.2v/1mA = 11.2K
- 此时也可以接一个下拉电阻,但下拉电阻似乎不会分配很多电流,下拉电阻应该比上拉电阻大或者一样
配置完
- 这样按照理论配置完之后,输出静态电压为
7.1V
说明集电极电流小了,于是得出基级电流小了,可以减小基级上拉电阻加大基级电流,在实践中,应该配一个可调的基级上拉电阻,方便调试。
至此,输出的集电极静态电压就是6V,范围为5.4V~6.6V
,50mv放大为600mV
,放大了12倍 - 此时三极管基级为
824mv
,很正常地,基级与发射极电压等于0.7v,但此时正弦信号在负半轴时,基级与发射极电压小于0.7V,并没有截止。这并不是仿真不准确
当我发现交流电压源为-300mV
时,基级电压并不是524mV
,是700mV
左右。而三极管是流控器件,虽然基级电压变化不大,但是基级电流变化较大,交流源的电压变化转化为电流变化。
电流放大器
电压跟随(输出电压 = 基极电压 - 0.7V)。
计算原理同上,
设定目标:
Vce = 6V
输出电流 = 1A
计算阻值:
发射极电阻 = (12V-6V)/1A = 6R
基级电压 = 6V + 0.7V = 6.7V
基级电流 = 1A/100 = 10mA
基级上拉电阻 = 5.3V/10mA = 530R
仿真结果和计算结果大差不差,至于为什么电压放大器差了点,待研究。
为了让输出电流够大,必须把发射极电阻设置为足够小,输出耦合电容也应该足够大
对了,基级电压只要大于700mV就不会截止
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CC BY 4.0