放大电路静态工作点的作用和选择( 二 )


要把Uce设计成接近于电源电压的一半,这是我们的目的,但如何才能把Uce设计成接近于电源电压的一半?
这里要先知道几个东西 ,第一个是 我们常说的lc、lb, 它们是三极管的集电极电流和基极电流,它们有一个关系是Ic=β x Ib, 但我们初学的时候 , 老师很明显的没有告诉我们  , lc、lb 是多大才合适?这个问题比较难答 , 因为牵涉的东西比较的多,但一般来说,对于小功率管,一般 设 lc在零点几毫安到几亳安,中功率管则在几亳安到几十毫安,大功率管则在几十毫安到几安 。
在图1中,设lc为2mA, 则电阻 R2 的阻值就可以由R=U/I来计算 , VCC为 12V, 则 1/2VCC 为 6V, R2 的阻值为6V/2mA, 为 3kΩ ,  lc 设定为2毫安 ,则 lb 可由 lb= lc/β 推出 , 关健是 β的取值了,β一般理论取值100 , 则 lb =2mA/100=20?A, 则 R1 =(VCC -0.7V)/Ib =11.3V/20?A =56.5kΩ,但实际上,小功率管的β值 远不止100, 在 150 到 400 之间,或者更高,所以若按上面计算来做,电路是有可能处于饱和状态的 。所以有时我们不明白,计算没错,但实际不能用,这是因为教学上还少了一点实际的指导,指出理论与实际的差别 。这种电路受β值的影响大,每个人计算一样时,但做出来的结果不一定相同 。也就是说,这种电路的稳定性差,实际应用较少 。但如果改为图 2的分压式偏置电路,电路的分析计算和实际电路测量较为接近 。

放大电路静态工作点的作用和选择

文章插图
【放大电路静态工作点的作用和选择】在图2的分压式偏置电路中 , 同样的 我们假设 Ic 为 2mA, Uce 设计成 l /2VCC为 6V 。则 RI 、R2、R3、R4 该如何取值呢?
计算公式如下:
因为 Uce 设计成 1/2VCC为6V , 则Icx(R3+R4)=6V;Ic≈Ie 。可以算出R3+R4=3kΩ , 这样,R3、R4各是多少?
一般R4取100Ω,R3为2.9kΩ,实际上,R3我们一般直取2.7kΩ,因为E24系列电阻中没有2.9kΩ,取值2.7kΩ与2.9kΩ没什么大的区别 。因为R2两端的电压等于Ube+UR4,即0.7V+100Ωx2mA=0.9V,我们设Ic为2mA,β一般理论取值100,则Ib=2mA/100=20?A,这里有一个电流要估算的,就是流过R1的电流了,一般取值为Ib的10倍左右 , 取IR为1200?A 。
则R1=11.1V/200uA≈ 56kΩ,R2=0.9V/(200-20)uA=5kΩ;考虑到实际上的β值可能远大于100,所以R2的实际取值为4.7kΩ 。这样 , R1、R2、R3、R4的取值分别为56kΩ,4.7kΩ,2.7kΩ,100Ω,Uce为6.4V 。
在上面的分析计算中,多次提出假设什么的 , 这在实际应用中是必要的,很多时候需要一个参考值来给我们计算,但往往却没有,这里面一是我们对各种器件不熟悉,二是忘记了一件事,我们自己才是用电路的人,一些数据可以自己设定 , 这样可以少走弯路 。
EEPW人工智能与芯片高峰论坛邀您参加您参加
免费报名:***/event/4389873595200
会议时间:2017年7月7日
会议地点:北京 海淀区 清华科技园 科技大厦2层 国际会议中心


推荐阅读