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有源射極偏置電路設計仿真(一)

CHANBAEK ? 來源:頭條號趣玩電路 ? 作者:頭條號趣玩電路 ? 2023-04-24 11:31 ? 次閱讀
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如圖

wKgZomRF-BeAULruAAAXANtGHT8147.jpg

這是一個普通的射極偏置電路,Rc是集電極電阻,Re是發射極負反饋電阻,電路的穩定性靠Re上的電壓影響輸入基極回路,從而穩定集電極輸出回路,Re越大,穩定性越好,那么我們可以用一個恒流源來替代Re,恒流源的動態內阻非常大,而靜態內阻卻很小,很容易和電路靜態工作點匹配。

如圖

wKgaomRF-BuARcQeAABDf7tw_uo439.jpg

依舊采用簡單的一個鏡像電流源來替代放大管Q3的射極電阻Re,首先我們開始計算Q4鏡像電流,Ic4=(10-0.8)/4000=2.3mA,那么Ib4=2.3mA/100=23μA,現在我們知道Q4集電極電流了,那么放大管Q3和Q4都是串聯一起的,Q3的集電極Ic3也應該是2.3mA,Ib3也應該是23μA。

現在我們可以開始計算Q3基點電阻R2的阻值是多少了,以前的小節我們已經談過三極管應用的一些問題,三極管輸出回路,集電極的電流是恒定的,電壓是使用者給的,也就是外部參數決定的,你給什么參數,電壓就是什么值。

現在電路中Q4是替代放大管Q3的射極電阻,我們自然不希望在靜態情況下電壓值太高,這樣會減小交流輸出的動態范圍,那么我只需要Q4的集電極電壓比基極電壓高那么一點點,保證Q4處于放大狀態就好。

現在Q4的基極電位是-5v+0.8v=-4.2v,那么我就設定集電極為-3v,高那么一點,這樣我們就可以開始計算Q3基極的電阻阻值了,放大管Q3的基極電阻R2=0v-(-3v)/23μA=130k。

接著開始計算放大管Q3集電極電阻Rc的值,放大管的工作點我們都喜歡設在動態范圍的中間,避免出現信號失真,本例也是一樣,動態范圍是Q3的基極電位到電源+5v這個區域,Q3的基點電位是-3v+0.8v=-2.2v,那么我們就按-2v計算+5V-(-2)v=7v,動態范圍的中間值就是3.5v,那Rc=3.5v/2.3mA=1.5K。

這樣電路所以得參數都出來了,我們驗證開始仿真,結論是和仿真值一致,只有微小的誤差。

現在仿真小信號放大倍數,信號源1kz,幅度10mA,如圖

wKgZomRF-BuARzO_AAA8ygUnFEE636.jpg

wKgZomRF-ByAXKSzAABX-LEM3Mg405.jpg

依舊加一個旁路電容C1,避免小信號被衰減,放大倍數為70倍左右,朋友們可以自己去用公式計算倍數驗證仿真值。

wKgaomRF-ByABmNTAACPKGuYsM0692.jpg

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