电压负反馈-共射放大电路

本内容主要针对电压负反馈式共射放大电路的静态工作点、信号放大倍数与输入输出阻抗的理论计算与Multisim14.2仿真。其中红外线接收电路为实际工程中使用的电路,可用于参考使用。紫色文字是超链接,点击自动跳转至相关博文。持续更新,原创不易!

目录:

1、概述

2、理论计算

1)静态工作点计算 2)放大倍数计算 3)输入输出阻抗计算

3、Multisim仿真

1)静态工作点仿真 2)放大倍数仿真

4、红外线接收电路

5、相关总结

6、附录

1)温度电压当量UT


1、概述

本内容主要针对静态工作点、信号放大倍数与输入输出阻抗的理论计算与Multisim14.2仿真。

2N3904的hFE(三极管直流电流放大系数)如下图所示。

2、理论计算

1)静态工作点计算

列出方程如下:

可解得Ib = 62.58uA,Ue = 943.38mV,Ub = 1.643V,Ic = 12.52mA,Ie = 12.58mA,Uc = 29.511V。

其中rbb'为基区体电阻100Ω~300Ω;rb'e为be结交流电阻;UT为温度电压当量(见附录),27℃(300K)时约等于26mV,这个值会随着温度的变化而变化,故三极管受温度影响。

三极管自身的输入电阻:rbe = 200+101*26mV/12.58mA ≈ 438.95Ω。

2)放大倍数计算

微变等效电路

不加负载的情况下,信号放大倍数Au = Uo/Ui ≈ 60。

3)输入输出阻抗计算

**输入阻抗:**Rb1//Rb2//rbe ≈ 184.36Ω,**输出阻抗:**Rc = 430Ω。

3、Multisim仿真

Multisim仿真原文件下载请移步:电压负反馈-共射放大电路

1)静态工作点仿真

静态工作点Ub = 1.62V,Uc = 9.39V,Ue = 886mV;Ic = 11.7mA,Ie = 11.8mA。

2)放大倍数仿真

信号放大倍数Au = 883.674mV/14.142mV ≈ 62.5,仿真图如下。

4、相关总结

理论计算值、仿真值汇总于下表。

|--------|--------|-----------|---------|
| 序号 | 名称 | 理论计算值 | 仿真值 |
| 1 | Ub | 1.643V | 1.62V |
| 2 | Uc | 9.511V | 9.39V |
| 3 | Ue | 943.38mV | 886mV |
| 4 | Au | 60 | 62.5 |

5、红外线接收电路

接收信号频率1KHz。

6、附录

1)温度电压当量UT

温度电压当量UT全称为半导体结的温度-电压当量,其计算式:UT = kT/q。其中波尔兹曼常数T = 1.381e-23,电子电荷q = 1.602e-19。

将绝对温度归一化(即k = 1),则T/q就大约等于86.2uV/℃。这是一个单位温度常数,对锗、硅等都相同,意思是在绝对温度为1度时,半导体结所具有的温度-电势常量。

当k = 300时,简单地乘以300就得到25.86mV,近似为26mV。


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