這一節(jié)繼續(xù)對共射放大電路進行總結(jié)分析,確定發(fā)射極電流和Rc、RE!
關(guān)鍵:共射放大器電路;
表1-1 共射放大電路的設(shè)計規(guī)格
確定發(fā)射極電流的工作點
接著是設(shè)定工作點,晶體管的性能,特別是頻率特性隨著發(fā)射極電流(或者集電極電流)變化而產(chǎn)生很大變化。圖1-1是表示2SC2458晶體管的頻率特性與發(fā)射極電流的曲線圖:
圖1-1 2SC2458的頻率特性與發(fā)射極電流的關(guān)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(shù)為1時的頻率,它的值隨著發(fā)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(shè)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(fā)射極電流與噪聲特性最好的發(fā)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(guī)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(guān)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(jié)可知,電路的放大倍數(shù)由Rc與RE之比來決定的,所以令放大倍數(shù)Av=5,取Rc:RE=5:1。為了吸收基極-發(fā)射極間電壓VBE隨溫度的變化,而使工作點(集電極電流)穩(wěn)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(fā)射極電位也跟著變動,集電極電流也發(fā)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(fā)射極電阻為:
所以可以得到集電極電阻為:
晶體管的集電極-發(fā)射極間電壓VCE為集電極電位Vc減去發(fā)射極電位VE,所以可以得到晶體管集電極-發(fā)射極間電壓VCE為:
晶體管的集電極損耗Pc(在集電極-發(fā)射極間發(fā)生的功率損耗,它變成了熱量)為:
可知Pc在晶體管規(guī)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(fā)射極電位,削去波形的下側(cè);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(cè)。因此,在最大輸出振幅時,如果電位關(guān)系成為削去波形的關(guān)系,則有必要調(diào)整VE或者Ic的設(shè)定來重新求出Rc與RE了。最好的辦法是將集電極電位Vc設(shè)定在Vcc與VE的中點,但是像本設(shè)計那樣,只要滿足最大輸出振幅的規(guī)格,也沒有必要特定去將集電極電位Vc設(shè)定在中點。
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