共射放大電路的設(shè)計(jì)思路和步驟

想要大概了解共射放大電路的原理是很簡單的，幾行數(shù)學(xué)推導(dǎo)就可以了。但是想要真正涉及好一個(gè)共射放大電路卻并不是容易的事，我們用前面的幾篇文章討論了共射放大器的基礎(chǔ)問題，有了這些基礎(chǔ)概念，就可以真正的設(shè)計(jì)電路了。這里來總結(jié)下共射放大器的設(shè)計(jì)步驟。

1、設(shè)計(jì)要求：

以下圖的阻容耦合共射放大電路為例，對輸入峰峰值為2V的1kHz正弦信號，負(fù)載100kohm，設(shè)計(jì)5倍放大電路。

2、設(shè)計(jì)思路和步驟

第一步：首先，必須選定供電電壓VCC

電路中，供電電壓高則功耗大，在可能的情況下大家應(yīng)該不斷的減小供電電壓以實(shí)現(xiàn)低功耗。在放大電路中，最小的供電電壓取決于輸入信號的幅度和放大倍數(shù)。例如要把2Vpp的信號放大5倍，極限VCC也需要大于10.5V（0.5V為V_ces和V_Re）。供電電壓余量越大設(shè)計(jì)壓力越小，這里我們?nèi)〕Ｒ姷?5V電壓作為VCC。

第二步：設(shè)計(jì)Rc的取值

需根據(jù)負(fù)載電阻大小設(shè)定共射放大電路的輸出阻抗Rc。電路中的電阻取值一定是有權(quán)衡考慮的，如果越大越好拍；不如開路，如果越小越好，不如短路。 Rc越小輸出阻抗越小，帶上負(fù)載后放大倍數(shù)越穩(wěn)定。但是Rc越小放大電路的靜態(tài)功耗越大，即不帶負(fù)載時(shí)“白白”消耗掉的功率。

綜合考慮負(fù)載情況，設(shè)定為負(fù)載100kohm的十分之一，這樣90%的電壓就會加到負(fù)載上，對放大倍數(shù)影響不大； Rc=10kohm。

第三步：設(shè)計(jì)Re的取值

根據(jù)放大倍數(shù)公式，A=-Rc/Re，放大倍數(shù)為5，所以，Re=2kohm。

第四步：設(shè)計(jì)輸入信號偏置電壓的大小

共射放大電路是反向放大，所以輸入信號的直流偏移越高，輸出信號越偏下方；輸入信號偏移越低，輸出信號越偏上方。如無特殊要求，可將輸出信號至于電源軌正中央的位置（這樣可以獲得最大不失真增益），如下圖所示。

根據(jù)直流等效電路以及Vc=7.5V，可以反推出輸入信號的直流偏移Vb。

這里我們?nèi)∑秒妷篤b=2.2V。

第五步：設(shè)計(jì)R1、R2的大小

由于15V分壓得到2.2V，分壓電阻的配比是無窮無盡的，當(dāng)然越大的電阻功耗越低，輸入阻抗越高。但是由于分壓電阻網(wǎng)絡(luò)還存在一個(gè)分支流過三極管的B極，所以R2必須小到可以忽略流過這個(gè)支路的電流才行，按beta=100來計(jì)算，支路的等效電阻為100*Re=200kohm。所以，這里選R2=20kohm，遠(yuǎn)小于支路等效電阻。?

根據(jù)R2為20kohm，計(jì)算出R1=116kohm，116kohm在E24系列中沒有，取最接近的R1為120kohm。這樣會帶來一點(diǎn)直流誤差，但是由于VCC余量比較大，些許誤差沒有影響。

第六步：電解電容C1和C2的選擇

電解電容必須對交流信號的阻抗接近0。換句話說，電解電容用多大才夠，是和信號頻率有關(guān)的。