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掌握了下面這些技巧，三極管放大電路計(jì)算So easy。

放大電路的核心元件是三極管，所以要對三極管要有一定的了解。用三極管構(gòu)成的放大電路的種類較多，我們用常用的幾種來解說一下（如圖1）。圖1是一共射的基本放大電路,一般我們對放大路要掌握些什么內(nèi)容？

（1）分析電路中各元件的作用；

（2）解放大電路的放大原理；

（3）能分析計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；

（4）理解靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置目的和方法。

以上四項(xiàng)中，最后一項(xiàng)較為重要。

 

圖1中，C1、C2為耦合電容，耦合就是起信號(hào)的傳遞作用，電容器能將信號(hào)信號(hào)從前級耦合到后級，是因?yàn)殡娙輧啥说碾妷翰荒芡蛔?，在輸入端輸?交流信號(hào)后，因兩端的電壓不能突變因，輸出端的電壓會(huì)跟隨輸入端輸入的交流信號(hào)一起變化，從而將信號(hào)從輸入端耦合到輸出端。但有一點(diǎn)要說明的是，電容兩端 的電壓不能突變，但不是不能變。

R1、R2為三極管V1的直流偏置電阻，什么叫直流偏置？簡單來說，做工要吃飯。要求三極管工作，必先要提供一定的工作條件，電子元件一定是要求有電能供應(yīng)的，否則就不叫電路了。

在電路的工作要求中，第一條件是要求要穩(wěn)定，所以電源一定要是直流電源，叫直流偏置。為什么是通過電阻來供電？電阻就象是供水系統(tǒng)中的水龍頭，用調(diào)節(jié)電流大小的。所以，三極管的三種工作 狀態(tài)：“載止、飽和、放大”就由直流偏置決定，在圖1中也就是由R1、R2來決定了。

首先，我們要知道如何判別三極管的三種工作狀態(tài)，簡單來說，判別工作于何種工作狀態(tài)可以根據(jù)Uce的大小來判別，Uce接近于電源電壓VCC，則三極管就工作于載止?fàn)顟B(tài)，載止?fàn)顟B(tài)就是說三極管基本上不工作，Ic電流較?。ù蠹s為零），所以R2由于沒有電流流過，電壓接近0V，所以Uce就接近于電源電壓VCC。 若Uce接近于0V，則三極管工作于飽和狀態(tài)，何謂飽和狀態(tài)？就是說，Ic電流達(dá)到了最大值，就算Ib增大，它也不能再增大了。

以上兩種狀態(tài)我們一般稱為開關(guān)狀態(tài)，除這兩種外，第三種狀態(tài)就是放大狀態(tài)，一般測Uce接近于電源電壓的一半。若測Uce偏向VCC，則三極管趨向于載止?fàn)顟B(tài)，若測Uce偏向0V，則三極管趨向于飽和狀態(tài)。

理解靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置目的和方法

放大電路，就是將輸入信號(hào)放大后輸出，（一般有電壓放大，電流放大和功率放大幾種，這個(gè)不在這討論內(nèi)）。先說我們要放大的信號(hào)，以正弦交流信號(hào)為例說。在分析過程中，可以只考慮到信號(hào)大小變化是有正有負(fù)，其它不說。上面提到在圖1放大電路電路中，靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置為Uce接近于電源電壓的一半，為什么？

這是為了使信號(hào)正負(fù)能有對稱的變化空間，在沒有信號(hào)輸入的時(shí)候，即信號(hào)輸入為0，假設(shè)Uce為電源電壓的一半，我們當(dāng)它為一水平線，作為一個(gè)參考點(diǎn)。當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，則Ib增大，Ic電流增大，則電阻R2的電壓U2=Ic×R2會(huì)隨之增大，Uce=VCC-U2，會(huì)變小。U2最大理論上能達(dá)到等于VCC，則Uce最小會(huì)達(dá)到0V，這是說，在輸入信增加時(shí)，Uce最大變化是從1/2的VCC變化到0V。

同理，當(dāng)輸入信號(hào)減小時(shí)，則Ib減小，Ic電流減小，則電阻R2的電壓U2=Ic×R2會(huì)隨之減小，Uce=VCC-U2，會(huì)變大。在輸入信減小時(shí)，Uce最大變化是從1/2的VCC變化到VCC。這樣，在輸入信號(hào)一定范圍內(nèi)發(fā)生正負(fù)變化時(shí)，Uce以1/2VCC為準(zhǔn)的話就有一個(gè)對稱的正負(fù)變化范圍，所以一般圖1靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置為Uce接近于電源電壓的一半。

要把Uce設(shè)計(jì)成接近于電源電壓的一半，這是我們的目的，但如何才能把Uce設(shè)計(jì)成接近于電源電壓的一半？這就是的手段了。

這里要先知道幾個(gè)東西,第一個(gè)是我們常說的Ic、Ib，它們是三極管的集電極電流和基極電流，它們有一個(gè)關(guān)系是Ic=β×Ib，但我們初學(xué)的時(shí)候，老師很明顯的沒有告訴我們，Ic、Ib是多大才合適？這個(gè)問題比較難答，因?yàn)闋可娴臇|西比較的多，但一般來說，對于小功率管，一般設(shè)Ic在零點(diǎn)幾毫安到幾毫安，中功率管則在幾毫安到幾十毫安，大功率管則在幾十毫安到幾安。

在圖1中，設(shè)Ic為2mA，則電阻R2的阻值就可以由R=U/I來計(jì)算，VCC為12V，則1/2VCC為6V，R2的阻值為6V/2mA，為3KΩ。Ic設(shè)定為2毫安，則Ib可由Ib=Ic/β推出，關(guān)健是β的取值了，β一般理論取值100，則Ib=2mA/100=20#A，則R1=（VCC-0.7V）/Ib=11.3V/20#A=56.5KΩ，但實(shí)際上，小功率管的β值遠(yuǎn)不止100,在150到400之間,或者更高,所以若按上 面計(jì)算來做,電路是有可能處于飽和狀態(tài)的,所以有時(shí)我們不明白，計(jì)算沒錯(cuò)，但實(shí)際不能用，這是因?yàn)檫€少了一點(diǎn)實(shí)際的指導(dǎo)，指出理論與實(shí)際的差別。這種電路受β值的影響大，每個(gè)人計(jì)算一樣時(shí)，但做出來的結(jié)果不一定相同。也就是說，這種電路的穩(wěn)定性差，實(shí)際應(yīng)用較少。但如果改為圖2的分壓式偏置電路，電路的分析計(jì)算和實(shí)際電路測量較為接近。

 

在圖2的分壓式偏置電路中，同樣的我們假設(shè)Ic為2mA，Uce設(shè)計(jì)成1/2VCC為6V。則R1、R2、R3、R4該如何取值呢？計(jì)算公式如下：因?yàn)閁ce設(shè)計(jì)成1/2VCC為6V,則Ic×(R3+R4)=6V;Ic≈Ie?？梢运愠鯮3+R4=3KΩ,這樣,R3、R4各是多少?

一般R4取100Ω,R3為2.9KΩ,實(shí)際上R3我們一般直取2.7KΩ,因?yàn)镋24系列電阻中沒有2.9KΩ,取值2.7KΩ與2.9KΩ 沒什么大的區(qū)別。因?yàn)镽2兩端的電壓等于Ube+UR4，即0.7V+100Ω×2mA=0.9V，我們設(shè)Ic為2mA，β一般理論取值100，則 Ib=2mA/100=20#A，這里有一個(gè)電流要估算的，就是流過R1的電流了，一般取值為Ib的10倍左右，取IR1200#A。則R1=11.1V /200#A≈56KΩR2=0.9V(/200-20)#A=5KΩ；考慮到實(shí)際上的β值可能遠(yuǎn)大于100，所以R2的實(shí)際取值為4.7KΩ。這 樣，R1、R2、R3、R4的取值分別為56KΩ、4.7KΩ、2.7KΩ、100Ω,Uce為6.4V。

在上面的分析計(jì)算中，多次提出假設(shè)什么的，這在實(shí)際應(yīng)用中是必要的，很多時(shí)候需要一個(gè)參考值來給我們計(jì)算，但往往卻沒有，這里面一是我們對各種器件不熟悉，二是忘記了一件事，我們自己才是用電路的人，一些數(shù)據(jù)可以自己設(shè)定,這樣可以少走彎路。