如果把设计三极管电路比喻成砍柴,那特性曲线就是设计者的斧头。 在设计三极管放大电路时,不利用三极管特性曲线的设计步骤一般为: 1、确定电源电压 → 2、确定发射极电流Ie → 3、根据Ie确定Rc和Re的值 → 4、确定基极偏置电路R1和R2的值 →5、确定耦合电容C1和C2 → 6、调试。 其逻辑图如下所示 普通设计步骤 当学会使用特性曲线后,放大电路的设计步骤大致为: 1、根据供电电压确定三极管的静态Vce → 2、利用特性曲线选取Ib、Ic → 3、根据Ib和Ic计算三极管的Rb和Rc →4、确定耦合电容。 其逻辑图如下所示 结合特性曲线设计步骤 其中的设计对比图如下所示: 设计步骤对比图 在设计三极管放大电路时,确定三极管的静态工作点其实就是确定Ib、Ic和Vce。 而在一般的设计方法中,其中的Ic、Ib通常都是人为确定,然后再确定Rb、Rc、Re,该方法容易导致三极管偏离最佳的放大区,这对后期的放大电路调试会带来许多麻烦。 当利用特性曲线来设计三极管放大电路时,只需要根据电源电压确定Vce,剩下的只要根据特性曲线即可选取三极管最佳的Ib、Ic值,剩下的就是简单的计算,即可完成电路设计。 所以,利用特性曲线来设计三极管放大电路具有一定的设计优势。 接下来通过一个设计例子进行说明。 1、根据供电电压确定三极管的静态Vce Vce的选取公式:Vce=1/2Vcc 假设供电电压Vcc=12V,则Vce=6V。 注意:三极管的Vce对三极管的放大倍数影响特别大,选取时一定不能随心所欲。 2、利用特性曲线选取Ib、Ic 以通用三极管8050为例,以下为8050的特性曲线: 8050特性曲线 根据特性曲线,可知道,当确定了Vce后,即可根据图中的曲线进而选取三极管的Ib和Ic。 现在Vce=6V,则根据特性曲线,可以将Ib设置为200uA(因为200uA的Ib曲线处于中间位置) 则根据Ib=200uA,即可确定Ic=45mA; 3、根据Ib和Ic计算三极管的Rb和Rc 假设三极管放大电路如下: 三极管放大电路 根据Ib=200uA,Vcc=12V,则Rb=(Vcc-0.7)/(200uA); 可计算得Rb=56K; 根据Ic=45mA,Vcc=12V,则Rb=(Vcc-6)/(45mA); 可计算得Rb=130R。 放大电路设计结果 4、确定耦合电容 确定耦合电容时可根据f=1/(2πRC),即高通滤波的选取方式来确定电容的实际值。 现在假设输入信号为100mv/50Hz的交流信号,则电容值可以选择一个1uf。 最后仿真结果如下所示: 仿真结果 在设计三极管放大电路时,当人为去确定Ic和Ib时,三极管的静态工作点容易被设置在非最佳状态。 这即导致后期需要大量的人工去调试。 当参考特性曲线时,其中的Ib和Ic都是三极管的生产特性决定,这极大地降低了静态工作点的设置难度,进而可以极大地帮助我们去设计三极管放大电路。 (责任编辑:admin) |