放大器在將信號提升到所需電平方面起著重要作用,并廣泛用于音頻應用。晶體管放大器可以輕松構建,并且比其他類型的放大器更具成本效益。為了建立一個,你需要的是晶體管,電源,一些電阻器和電容器。對于復雜的放大器電路,請選擇此200W低音炮放大器。讓我們進入使用晶體管的放大器電路的工作。
放大器的設計需要考慮幾個參數,例如從中獲得的增益、電流和電壓。通過仔細選擇組件和簡單的數學運算,可以滿足所需的參數。本文將教您使用單個晶體管設計放大器所涉及的步驟。
加工:
上述電路使用簡單的NPN晶體管Q1 2N4401,由9v電源供電。電阻值R1、R2、R3、R4和電容值C1、C2在輸入信號放大中起主要作用。因此,修復這些值需要一些簡單的數學運算來滿足我們的放大要求。首先,我們需要根據所需的集電極電流和電壓固定集電極電阻R3的值。
由于我們需要晶體管來放大信號的負極和正極分量,因此建議給集電極電壓Vc等于1/2Vcc,即4.5v。因此,使用歐姆我們得到 R3 值
R3 = (Vcc – Vc) / Ic
R3 = (9v – 4.5v) / 1mA = 4500歐姆
4.7K是電阻的標準值,因此電路中采用4.7K。
流過集電極端子的電流將等于流過發射極端子Ic = Ie的電流。發射極中的電阻已經內置在晶體管中,稱為跨電阻,計算公式為。
R4 = 0.026V / Ie
R4 = 0.026V / 1mA = 26歐姆
放大電路的增益可以使用以下公式計算
增益 = Rc / Re = R3 / R4
由于小電阻會在電路中產生穩定性問題,因此我們需要在發射極端子中添加自己的電阻。我們將在發射極中使用1K電阻來提供放大器電路的穩定性。但是電阻的增加會降低獲得的增益,我們將通過添加一個與R4并聯的電容來形成一個高通濾波器來妥協它。
使用高通濾波器,我們可以傳遞指定頻率的信號。在這里,RC值的選擇方式允許300 Hz的信號。這可以通過下式計算
f = 1/( 2 x pi x R x C )
代入 R、f 值我們可以得到 C 值
300 Hz = 1/(2 x 3.14 x 1000 x C)
C = 0.000020F 或 20uF
現在集電極和發射極端子上的元件是固定的,我們仍然需要設置偏置晶體管的R1和R2值。
只有當我們在其基極施加電壓推力時,晶體管才會接通,這等于硅晶體管的 0.6v。晶體管基極的電壓比發射極的電壓高0.6v,因此
Vb = Ve + 0.6V
Vb= 1v + 0.6v = 1.6v
因此,我們將采用分壓器向晶體管的基極提供電壓。電阻值R1和R2可以使用公式計算
Vout = R2 x Vin / ( R1 + R2 )
重新排列這些方程,
R1/R2 = ( 輸入 – 輸出 ) / 輸出
R1/R2 = ( 9v – 1.6v ) / 1.6v = 4.6
因此,R1 需要比 R4 大 6.2 倍,并且近似值得到 R1 = 4.7K 和 R2 = 1K。
增加了2uF的電容C1,以消除輸入信號中的直流失調并保持電路穩定。
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