單級(jí)射級(jí)跟隨器電路參數(shù)設(shè)計(jì)?

射極跟隨器指的是：信號(hào)從基極輸入，從發(fā)射極輸出的放大器。其特點(diǎn)為輸入阻抗高，輸出阻抗低，因而從信號(hào)源索取的電流小而且?guī)ж?fù)載能力強(qiáng)，所以常用于多級(jí)放大電路的輸入級(jí)和輸出級(jí);也可用它連接兩電路，減少電路間直接相連所帶來(lái)的影響，起緩沖作用。

單級(jí)射級(jí)跟隨器電路參數(shù)設(shè)計(jì)?

射級(jí)跟隨器的優(yōu)點(diǎn)是輸入阻抗高，輸出阻抗很低（幾乎為0），起到緩沖變換作用。如圖1所示。?

下圖是一個(gè)基本的射級(jí)跟隨器電路。

雖然單級(jí)射隨器電路的輸出阻抗幾乎為0，接任意負(fù)載都沒(méi)有不會(huì)改變輸出信號(hào)幅度，但是負(fù)載的變化對(duì)射級(jí)跟隨器最大不失真輸出電壓幅度有影響。負(fù)載加重（就是負(fù)載變小的情況）和輸入信號(hào)最大幅度變大兩種情況下會(huì)產(chǎn)生輸出截止失真。?

截止失真原因：三級(jí)管工作在放大狀態(tài)，說(shuō)明至少導(dǎo)通，條件就是保證總電流Ie》0。當(dāng)輸入信號(hào)變成負(fù)的時(shí)候，可以知道交流電壓在E級(jí)上產(chǎn)生了一個(gè)負(fù)電流（從R2和R4一起流向E級(jí)，對(duì)交流信號(hào)來(lái)說(shuō)，C1是短路的），ie=-VSIN/（RE//RL），負(fù)電流最大將會(huì)達(dá)到下面公式所示的值：（0.5*Vp-p）/?（RE//RL），所以為了發(fā)射極總電流不為零，Ie=（IE+?ie?）》=0。?根據(jù)這個(gè)分析條件來(lái)：

一、預(yù)測(cè)一個(gè)此類(lèi)電路最大不失真輸出電壓為多少。?

二、根據(jù)輸入信號(hào)最大幅度和負(fù)載的的大小來(lái)選擇合適的靜態(tài)點(diǎn)。?

飽和失真原因：0.5Vpp+VE（發(fā)射極的直流偏置電壓）+VCE（當(dāng)IC過(guò)大時(shí)，VCE會(huì)變得很小，但是有個(gè)極限）《=VCC，當(dāng)VPP過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生飽和失真，可以知道產(chǎn)生飽和失真所需要的電壓要比截止失真的電壓大的多，所以往往只會(huì)觀察到先發(fā)生截止失真。所以也決定了截止失真是要解決的主要問(wèn)題。?

參數(shù)設(shè)計(jì)步驟如下：?

假定輸入峰峰值幅度最大為4.66V，負(fù)載為1K。??

1、先將發(fā)射極輸出的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置在4.5V左右（經(jīng)驗(yàn)），此目的是為了提高信號(hào)輸出的動(dòng)態(tài)范圍。則（4.5/RE）》=（?（0.5*4.66）/（RE//1K）。?所以?在VE=4.5V情況下，RE《=931歐。（當(dāng)每個(gè)VE值都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)RE的上限，從公式里可以清楚的看出來(lái)）

2、已知RE=931歐，則IC=4.83mA，就是說(shuō)在此偏置下，發(fā)射極電流至少要大于等于4.83mA，才能滿足設(shè)計(jì)。?

3、既然知道發(fā)射極電壓，那么基極電壓就是4.5+0.6=5.1V，可以選擇合適的偏置電阻來(lái)進(jìn)行偏置了。所以取基極偏置電流為0.5mA，那么5.1/0.5=10.2K，（8.97-5.1）/0.5=7.3K?

4、由此參數(shù)仿真，可得各個(gè)直流工作點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)幾乎與理論計(jì)算的一致。

再看此時(shí)仿真的截止失真電壓：

計(jì)算驗(yàn)證4.796*（0.931//1）=2.31V，非常準(zhǔn)確。?

結(jié)果非常好。至此，設(shè)計(jì)完成。

仿真歸仿真，元件卻沒(méi)有這么湊巧的值。?

1、由于手頭沒(méi)有931歐的電阻，只有0.99K的，所以選擇提高點(diǎn)偏置電壓，來(lái)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。?

2、此時(shí)知道IC》=2.33/（0.99//1）=4.68mA，所以不妨設(shè)這個(gè)為偏置電流，此時(shí)4.68*0.99=4.63V，即此時(shí)的VE偏置電壓必須大于4.63V這個(gè)值。不妨設(shè)置偏置電壓為4.63V則基極電壓應(yīng)該為4.63+0.6=5.23V，?

3、直流偏置電流同樣取零點(diǎn)幾毫安的樣字，由于手頭本就一個(gè)7.5K的電阻，則先試著計(jì)算，5.23/7.5=0.697mA，那么另外一個(gè)偏置電阻便是（8.97-5.23）/0.697=6.65K，沒(méi)有這種阻值，我便選擇5.1K的，那么仿真圖如下：

仿真結(jié)果如下，非常好。

計(jì)算驗(yàn)證：4.653*（1//0.99）=2.31V。

為此，專(zhuān)門(mén)此參數(shù)用8050搭了一個(gè)電路，經(jīng)測(cè)量，直流靜態(tài)工作點(diǎn)幾乎和仿真的完全一致（幾十毫伏的偏差）。?

然后截止失真電壓是-2.36V，如圖所示：?

總結(jié)：?

若想再提高輸出電壓最大范圍唯一辦法就是減小RE，也就是提高VE的直流偏置電壓往0.5VCC上提（或者說(shuō)Ic）。