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詳解共射放大電路的發射極電流和Rc、RE

CHANBAEK ? 來源:小陳是個工程師 ? 作者:xiaoxiaodawei ? 2023-01-10 14:45 ? 次閱讀

這一節繼續對共射放大電路進行總結分析,確定發射極電流和Rc、RE!

關鍵:共射放大器電路;

poYBAGO9BreAbQJxAAAz_B8p8aE969.jpg

表1-1 共射放大電路的設計規格

確定發射極電流的工作點

接著是設定工作點,晶體管的性能,特別是頻率特性隨著發射極電流(或者集電極電流)變化而產生很大變化。圖1-1是表示2SC2458晶體管的頻率特性與發射極電流的曲線圖:

pYYBAGO9BreADLb4AABSnfStyLw385.jpg

圖1-1 2SC2458的頻率特性與發射極電流的關系

圖1-1中fT稱為晶體管的特征頻率,他表示交流電流放大系數為1時的頻率,它的值隨著發射極電流從30~500MHz有很大變化,由該曲線圖可知,如果希望頻率特性最好(fT最高),必須將IE設定在400mA。

對于噪聲特性也一樣,存在著噪聲最小的集電極電流,在同一晶體管中,頻率特性最好的發射極電流與噪聲特性最好的發射極電流是不同的。即使這樣,因為該電路沒有其他更詳細的規定,所以如果IE為最大額定值以下,不管多少毫安都是沒有關系的,在這里取1mA,只是為了計算更加方便。

02確定Rc、RE的方法

由前面章節可知,電路的放大倍數由Rc與RE之比來決定的,所以令放大倍數Av=5,取Rc:RE=5:1。為了吸收基極-發射極間電壓VBE隨溫度的變化,而使工作點(集電極電流)穩定,RE的直流壓降必須在1V以上,這是因為VBE約為0.6V,然而它具有-2.5mV/℃的溫度特性,這是由于VBE的變動,發射極電位也跟著變動,集電極電流也發生變化的緣故。

在這里,去RE的壓降為2V,因此Ic=1mA,則可以得到發射極電阻為:

pYYBAGO9BreAMfZZAAAGNYESdoY736.jpg

所以可以得到集電極電阻為:

poYBAGO9BreAG5lUAAAEuPXlJsA031.jpg

晶體管的集電極-發射極間電壓VCE為集電極電位Vc減去發射極電位VE,所以可以得到晶體管集電極-發射極間電壓VCE為:

poYBAGO9BreAGOPMAAAGTc0t_k8089.jpg

晶體管的集電極損耗Pc(在集電極-發射極間發生的功率損耗,它變成了熱量)為:

poYBAGO9BreAbRSYAAAFBw0NnkE439.jpg

可知Pc在晶體管規定的最大額定值以下,還有Rc的值太大,則在Rc本身的壓降變大,集電極電位下降,在輸出振幅大時,集電極電位靠近發射極電位,削去波形的下側;相反,Rc的值過小時,則集電極電位靠近電源電位,削去波形的上側。因此,在最大輸出振幅時,如果電位關系成為削去波形的關系,則有必要調整VE或者Ic的設定來重新求出Rc與RE了。最好的辦法是將集電極電位Vc設定在Vcc與VE的中點,但是像本設計那樣,只要滿足最大輸出振幅的規格,也沒有必要特定去將集電極電位Vc設定在中點。

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