共射放大电路的设计

第三章设计型实验共射极放大器的设计4．掌握测量放大器的电压放大倍数、频率响应曲线和动态范围的方法。1．复习有关共射极放大器的理论知识，了解共射极放大器静态工作点的选择原则及放大器主要指标的定义及测量方法。2．根据给出的技术指标计算出放大器电路各元件数值，制定出实验方案，选择实验仪器设备，并在计算机上进行电路仿真，找出元件最佳值。方法共射极放大器的设计，是指根据技术指标要求，确定电路方案、选择晶体管和直流电源电压，确定静态工作点和电路元件的数值。对于信号幅度较大的放大器，除了应有适当的电压放大倍数外，还应有足够的动态范围(指放大器最大不失真输出信号的峰峰值)。这时对设计一个共射极放大器，通常是给出所要达到的放大倍数Au、负载电阻RL的值、输出电压幅度Uom(或动态范围Uop-p)和某一温度范围内的工作条件。然后根据这些指标进行对于图1的放大器，当输出信号的动态范围有一定的要求时，应根据给定的负载电阻RL的值和动态范围Uop-p以及发射极电压UEQ来选择电源电压EC、确定直流负载Rc和静态工作点Q。C2CeuiRcReRb1Ib1IBQR图1共射极放大器电路图具体步骤如下： (1)选择电源电压EC通常稳定条件为：BU=(5~10)UBEBIb1=(5~10)IBQEC≥1.5(Uop-p+UCES)+UEQ (2)确定直流负载Rc其中，E其中，ECC(3)确定静态工作点QI=CQUCEQIIRCQc (1) (2) (3)UB。B (4) (5) (6)R=BR=B必B另外根据图2所示放大器的电压最大输出范围可得：CEQomCESCEQomCES 7)CQRcC (mA)CA饱和线ANQI=ICQcmMu0om0omUCESUop-p放大器的电压最大输出范围放大器的电压最大输出范围(4)偏置电路元件计算公式EUR=CBb1IUUIIIb1BUUUUUR=E必BBEI单级放大器的设计方法举例：设计一个放大器，它的主要技术指标为：①电压放大倍数Au≥80 (9) (10) (11)②输出电压峰峰值Uop-p=6V③负载电阻RL=36K④信号源内阻Rs=600⑤带宽f=100Hz~100kHz⑥有较好的温度稳定性设计步骤：要求有较好的温度稳定性，放大器的静态工作点必须比较稳定，为此采用具有电流负反其特性参数为：UCEOECICMIC以满足要求。根据(3)式，UEQUB=(5~10)UBEQ=35~7V，EC15(Uop-p＋UCES)＋UE直流负载电阻Rc与放大倍数、动态范围等都有关系。在本例中，要求有较大的动态范围，故应用下式计算Rc的值：omECECUEQ11c(3)=4.8103静态工作点的电流ICQ和电压UCEQ分别为：(E,-U)-UI=CCESomRc4.8UCEQ=Uom+UCES=3+1=4VA=LA=Lur其中RL=RL∥RcRRR=cLL(R+R)cL=A=A=Lur=从(2)、(5)式可得：IBQ=ICQ/，Ib1=8IBQ因要求Q点较稳定，故Ib1取大点，于是：I=8Ib1BQICQ=EUR=CBb1I=UR=BQb2I=UR=EQeI4=Lk单级放大器的低频响应是由C1、C2和Ce决定的，如果放大器的下限频率fL已知，可按C(3~10)112几f(R+r)cLC(1~3)1+e2f(R+r)23.14100(600+1386)CCuFCeuF电容，就可满足要求。设计一个单级放大器。其技术指标如下：①电压放大倍数Au>60②输出电压峰峰值Uop-p=4V③负载电阻RL=3K④信号源内阻Rs=600⑤带宽f=20Hz~200kHz⑥有较好的温度稳定性