如何设计一个三极管放大电路？

 

01 分析设计要求

电压增益可以用于计算电压放大倍数;最大输出电压可以用于设置电源电压。

输出功率可以用于计算发射极电流;在选择晶体管时需要注意频率特性。

02 确定电源电压

在第一个图中我们观察到最大输出电压幅值为5V，三极管输出电压幅度由Vc极电压决定，而Vc端的电压要设置为电源电压的1/2左右。

在这里我们设置为电源电压为15V，为了使信号正负能有对称的变化空间，在没有信号输入的时候，即信号输入为0，假设Uce为电源电压的一半，我们当它为一水平线，作为一个参考点。

当输入信号增大时，则Ib增大，Ic电流增大，则电阻R2的电压U2=Ic×R2会随之增大，Uce=VCC-U2，会变小。U2最大理论上能达到等于VCC，则Uce最小会达到0V，这是说，在输入信增加时，Uce最大变化是从1/2的VCC变化到0V。

同理，当输入信号减小时，则Ib减小，Ic电流减小，则电阻R2的电压U2=Ic×R2会随之减小，Uce=VCC-U2，会变大。在输入信减小时，Uce最大变化是从1/2的VCC变化到VCC。这样，在输入信号一定范围内发生正负变化时，Uce以1/2VCC为准的话就有一个对称的正负变化范围。

03 选择晶体二极管

用三极管需要考虑的问题：

1)耐压够不够

2)负载电流够不够大

3)速度够不够快(有时却是要慢速)

4)B极控制电流够不够

5)有时可能考虑功率问题

6)有时要考虑漏电流问题(能否“完全”截止)

7)一般都不怎么考虑增益(我的应用还没有对此参数要求很高)

04 确定发射极电流Ie

根据发射极的频率特性与发射极的频率特性关系。小信号共发射极的发射极的电流大小为0.1到数毫安。

05 确定Rc和Re的值

通常Vce设定为VCC的一半，Vce=Ic*(Rc+Re)，Rc和Re跟放大倍数有关。

06 确定基极偏置电路R1和R2的值

我们已知Ic值，由Ic=β*Ib(β一般取100 )，然后估算流过R1的电流值，一般取值为Ib的10倍左右。计算R1和R2。

R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三种工作状态“载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。

07 确定耦合电容C1和C2

C1与输入阻抗，C2与连接在输出端的负载电阻分别形成高通滤波器。要经过计算中心频率劲儿得到C1和C2的值。

C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。

审核编辑：汤梓红