直流通路下的共射放大电路的Protel仿真

hhpsr1990 · 发表于 2020-5-22 20:23:27

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本文介绍了直流通路下的共射、共集、共基放大电路分析。
共射级放大电路

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基本的共射放大电路如图所示，在模电书里应该经常遇见，不过那时更多的是分析静态工作点，交、直流放大倍数，然而在真正的电路设计中，R1和R2的取值范围应该是多少呢？或者说它们应该如何取值呢？
已知NPN型管2N2219是硅型管，处于放大正常工作时饱和电压Ube=0.7V。首先是对R1的选择，2N2219的Ib最大值是800mA，仅仅选取R1使其电流值小于800mA显然是不行的，一般Ib的电流值为几mA到uA，因为Ic最大值是800mA，按照普通的100倍的放大倍数算Ib最大也只能到8mA
按此标准就可以取值了，比如R1=10k（先分析分析看是否合适），这时Ib=0.43mA，假设放大倍数是100倍（粗略估算，所以取这个值）则Ic=43mA，为了使三极管工作在放大区，必须要求Uce》Ube，则Uce起码应该大于0.7V，恩，假设是1v（应该比这大，因为在动态条件下还会有一个交流信号，要防止出现饱和失真），那么R2应该取值为R2=（12-1）V/43mA=256Ω，即R2不能比256大了（估算，放大倍数等等很多因素在，但是就是在这个附近）。所以可以取R2=200Ω及其以下（R2越小则Uce越大）
仿真如下所示

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图2 R2=50Ω

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图3 R2=200Ω

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图4 R2=350Ω，进入饱和区。
如果R1=1k可以再计算一下，Ib=4.3mA，Ic=430mA，R2只能取26Ω以下，这样一来就对电阻的要求太高了。
同时应该注意到一个现象，当R2=50Ω或200Ω的时候在Ib没变时Ic发生了变化，从77.5mA变到了45.5mA，跟按照三极管输出特性曲线好像不重合啊（好像跟饱和区的性质差不多：Ic随Uce的增大而增大）。
下面说一下三极管的各种状态：

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图5 三极管输出特性曲线
其实图上的只是在理想状态下的曲线，在实际中平行的那部分应该也是向上的，只不过角度没有在饱和区那么大罢了。而在判断一个三极管是否在饱和区也不能看是否是Ic随Uce的增大而增大，而应该看Ube增大时，Ib随之增大，但Ic增大不多。

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图6 注意跟图4比较，此时Ib明显增大但Ic基本没变

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图7 跟图2比较，Ib增大时Ic也增大，处于放大区。
共集电极放大电路

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图8 共集电极放大电路
图8中的R1，R2如何选择呢？由于R2是在发射极上，所以Uce电压肯定大于5v，也就是说集电结反偏，这时只要保证发射结正偏而Ib电流值合适就可以了。所以R1，R2的选择只用跟着十几要求就可以了，比较广泛，都可以从几百欧到几k

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R1的选取对电路电流的影响不大，关键是R2，R2越大基极和射极电流就越小。
共基极放大电路：

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R1，R2应该选择多少呢？
Ie一般都是在几十mA，假定Ie=43mA、此时R1约为100Ω，Ic约等于Ie=43mA，为了保证Uce反向偏置，还要保证Uce》1v则R2最大取256Ω，根据Uo的输出情况可以取R2为几十到200之间