单级射级跟随器电路参数设计

射极跟随器指的是：信号从基极输入，从发射极输出的放大器。其特点为输入阻抗高，输出阻抗低，因而从信号源索取的电流小而且带负载能力强，所以常用于多级放大电路的输入级和输出级;也可用它连接两电路，减少电路间直接相连所带来的影响，起缓冲作用。

单级射级跟随器电路参数设计 

射级跟随器的优点是输入阻抗高，输出阻抗很低（几乎为0），起到缓冲变换作用。如图1所示。 

下图是一个基本的射级跟随器电路。

虽然单级射随器电路的输出阻抗几乎为0，接任意负载都没有不会改变输出信号幅度，但是负载的变化对射级跟随器最大不失真输出电压幅度有影响。负载加重（就是负载变小的情况）和输入信号最大幅度变大两种情况下会产生输出截止失真。 

截止失真原因：三级管工作在放大状态，说明至少导通，条件就是保证总电流Ie》0。当输入信号变成负的时候，可以知道交流电压在E级上产生了一个负电流（从R2和R4一起流向E级，对交流信号来说，C1是短路的），ie=-VSIN/（RE//RL），负电流最大将会达到下面公式所示的值：（0.5*Vp-p）/ （RE//RL），所以为了发射极总电流不为零，Ie=（IE+ ie ）》=0。 根据这个分析条件来：

一、预测一个此类电路最大不失真输出电压为多少。 

二、根据输入信号最大幅度和负载的的大小来选择合适的静态点。 

饱和失真原因：0.5Vpp+VE（发射极的直流偏置电压）+VCE（当IC过大时，VCE会变得很小，但是有个极限）《=VCC，当VPP过大时会产生饱和失真，可以知道产生饱和失真所需要的电压要比截止失真的电压大的多，所以往往只会观察到先发生截止失真。所以也决定了截止失真是要解决的主要问题。 

参数设计步骤如下： 

假定输入峰峰值幅度最大为4.66V，负载为1K。  

1、先将发射极输出的静态工作点设置在4.5V左右（经验），此目的是为了提高信号输出的动态范围。则（4.5/RE）》=（ （0.5*4.66）/（RE//1K）。 所以 在VE=4.5V情况下，RE《=931欧。（当每个VE值都会对应一个RE的上限，从公式里可以清楚的看出来）

2、已知RE=931欧，则IC=4.83mA，就是说在此偏置下，发射极电流至少要大于等于4.83mA，才能满足设计。 

3、既然知道发射极电压，那么基极电压就是4.5+0.6=5.1V，可以选择合适的偏置电阻来进行偏置了。所以取基极偏置电流为0.5mA，那么5.1/0.5=10.2K，（8.97-5.1）/0.5=7.3K 

4、由此参数仿真，可得各个直流工作点，发现几乎与理论计算的一致。

再看此时仿真的截止失真电压：

计算验证4.796*（0.931//1）=2.31V，非常准确。 

结果非常好。至此，设计完成。

仿真归仿真，元件却没有这么凑巧的值。 

1、由于手头没有931欧的电阻，只有0.99K的，所以选择提高点偏置电压，来进行参数设计。 

2、此时知道IC》=2.33/（0.99//1）=4.68mA，所以不妨设这个为偏置电流，此时4.68*0.99=4.63V，即此时的VE偏置电压必须大于4.63V这个值。不妨设置偏置电压为4.63V则基极电压应该为4.63+0.6=5.23V， 

3、直流偏置电流同样取零点几毫安的样字，由于手头本就一个7.5K的电阻，则先试着计算，5.23/7.5=0.697mA，那么另外一个偏置电阻便是（8.97-5.23）/0.697=6.65K，没有这种阻值，我便选择5.1K的，那么仿真图如下：

仿真结果如下，非常好。

计算验证：4.653*（1//0.99）=2.31V。

为此，专门此参数用8050搭了一个电路，经测量，直流静态工作点几乎和仿真的完全一致（几十毫伏的偏差）。 

然后截止失真电压是-2.36V，如图所示： 

总结： 

若想再提高输出电压最大范围唯一办法就是减小RE，也就是提高VE的直流偏置电压往0.5VCC上提（或者说Ic）。