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简单晶体管放大电路设计

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楼主
ID:72519 发表于 2015-1-23 20:59 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本文应该昨天就贴出来的,由于我写完后,有点急事,忘了,对不起咯,现在也不迟吗,里面那个问题我现在还没有解决,不知谁能帮忙解决下哈。

            今天我们电赛指导老师不在实验室,也不在办公室,自己想退出比赛的事准备明天跟他说。接下来的40天我准备这么计划,上午学硬件——模拟电路,下午加晚上学习ARM,并且坚持写笔记,坚持做到图文并茂,今天上午我和杨同学一起去找了下陈老师,让他看了我们画的PCB,他说了很多关于制版时应该注意的事项,自然学到了不少东西。后来我所在的办公室【是李老师介绍我暑假进去】里面有一个研究生问了很多关于ARM的东西,由于她是计科的,所以很多关于最基本的电路连接图我都一一详细给她讲清楚,呵呵,她这才明白前面两个月学ARM白费的时间挺多的。
            我上午几乎没怎么看硬件,就是用ORCAD仿真了一个晶体管的放大电路,电路图如下:
其输入输出的波形图如下:

在仿真这个波形的时候,我发现当R1为100K时,输出的波形【即黄色的波形】的峰谷会出现失真,奇怪啊,为什么会这样呢,书上明明说这不会出现失真的,当我仔细分析一下时,恍然大悟,原来是管子发生了饱和,于是我试着改集电极电源,改为30V,发现还是那样,唉,自己也真笨的,只把电源改大,是没有用的,因为它与电源的大小无关的,只能改两个地方,要么就是把输入电压的峰值改小点,小到什么程度呢,这是要通过计算的,因为三极管基级的直流电压约为V1*R2/(R2+R1)=2.6V左右,而它的放大倍数是R4/R3=5,如果加上一个小信号大于0.6V【晶体管的Vbe】,那么流入基级电压的峰值必然会大于2.6V,那么集电极的电压会大于2.6*5=15,这样一来,管子会出现饱和失真,于是我把R1改为150K,呵呵,搞定。可是我奇怪的是,为什么他的放大倍数比4大一点呢,而不是5,后面的负载的功率我没有设,目前还不知道怎么设,我从它的参数里面看得出它的功率是0W的,百思不得其解,我想可能是这个原因,因为如果功率低,那么流过的电流一定,电压也就一定啦,因为U=P/I,后来我把电阻改大点,发现电压峰值接近于5V,4.6,4.7样子,不过自己还是不会怎么对电阻进行功率设置。以上仅仅是我的分析,逼人学识浅薄,希望网友们能指点指点。谢谢!
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沙发
ID:72519 发表于 2015-1-23 20:59 | 只看该作者


电路图还是上一篇<<简单晶体管放大电路设计【一】>>的电路图,其中电阻的取值,取多少欧,相信上篇的介绍应该明白怎么设,接下来就是电容啦,首先我们要了解这里面电容的作用,C1,C2它们用于隔直流的,怎么个隔直法,其实它们分别与R2,R5组成了两个高通滤波器,那么电容C1,C2的取值不能吓取,那怎么取呢,因为高通滤波的截止频率为1/2(*3.14*R*C),而我们的信号是1Khz的,那么我们所要的截止频率应该小于它,因为它是高通的,所以C的值就会出来了哈,像本电路中,C1的值不能小于0.8nf,不过通常我们选用10UF的。

电源旁边的电容的作用其实就是蓄能的作用,相当于的我们农村家里面的水池一样,我们用水时不可能去临时井里面取吧,我们都是把水一次性的担会家中,活把水用抽水机抽回家中的水池,以便随时都可以用,是一样的道理。当然它肯定有滤波的作用,为什么呢,因为我们的导线也是有电阻的,但是它只是它功能的一半,为什么,待我慢慢详解,为什么要用两个呢,并且是一个是陶瓷电容,一个是电解电容呢?我想很多初学者肯定不明白其中的道理的,我也是今天才完全弄明白,惭愧啊!用两个的主要目的是降低电源对地的阻抗,为什么会是这样呢,因为电容的阻抗在理想情况是随频率的增大反而减少的,但是由于电容内部的感抗成分等因素导致电容的阻抗在某一频率后不在减少,反而增大。不知大家理解了没有。

至于三极管的参数怎么选,这得看它的DATASHEET 啦,我们主要关心这么几个参数VCBO,VCEO的值大于供电的电源电压就行。一般要大于它的2~3倍,然后还有它的开环放大系数稍微注意下就行啦,只要不是做高频的,这些就够了,高频的东西呵呵,那它牵涉的玩意太多啦,我也不是很内行,还是不要误导人好。

还有我们在确定R3,R4的值时,不要以为越少越好,因为如果你去几欧的电阻,那会烧了的,因为功耗超过了电阻所能承受的功耗,当然也不是越大越好,否则电阻会产生很大的噪声。至于到底怎么取值,从功耗上来考虑就可以啦。

在书本上提到这么一个概念----特征频率ft:表示交流放大系数为时的频率。它的值随发射极电流有很大的变化。其产生的原因主要有,三极管发射结势垒电容的充放电、集电极势垒电容的充放电、以及电子扩散的速度和基区少子漂移的速度跟不上电流的变化。
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板凳
ID:77610 发表于 2015-4-30 09:56 | 只看该作者
逼人学识浅薄、、、注意打字
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