三极管放大电路参数计算方法详解

有时候去面试，偶尔会遇到一些考官喜欢考一些基础性的知识，其中三极管放大电路参数计算，是他们津津乐道的题目。在实际设计中，很少用到三极管放大电路，多数是用在开关电路上，不清楚是什么原因，他们就喜欢考。下面就讲一下三极管放大电路参数计算。

已知三极管输出负载最小为10K，电压放大倍数Av=5，三极管放大电路的电源电压VCC=15V,极管电流放大倍数β = 100，试计算R1、R2、Rc和Re的值?

注意：锗晶体三极管Vbe约为0.2V，硅晶体三极管vbe约为0.55-0.65V。
当输出负载为RL时，Ro = Rc || RL，当输出为空载时，Ro = Rc

因为ΔVo = – ΔIc * Ro，ΔIe =(1+β) * ΔIb， ≈ ΔIc = β * ΔIb，所以ΔVo = – β * ΔIb* Ro
因为ΔVi =ΔIb * rbe+ ΔIe * Re，所以ΔVi  = ΔIb *  [ rbe + (1+β)* Re]
计算

Av = ΔVo / ΔVi

Av = – β * ΔIb* Ro / { ΔIb *  [ rbe + (1+β)* Re]  }

Av = – β * Ro / [ rbe + (1+β)* Re] 

Av = –  Ro / [ rbe/β + (1/β+1)* Re] 

当β>100时，由于rbe很小，认为1/β=0，则 Av = – Ro / Re

当RL = ∞ 时，Av = – Rc / Re，Ro = Rc

已知电压放大倍数Av=5，则 Ro / Re = 5，为了满足静态工作点在中间位置，保证不出现饱和失真和截上失真所以取Vce = 0.5Vcc，即Vce = 0.5 * 15=7.5V

取 le = 1mA，Re + Ro = (15 – 7.5)/1= 7.5K

又因为| Av | = Ro / Re = 5，所以得到: Re = 7.5 /(5+1) = 1.25K，Ro = 6.25K

当 RL=10K，则Rc*10 /(Rc+10 )= 6.25，RL=16.66K，取Re=1.3K，Rc = 16.9K

当RL = ∞ 时，则Rc = Ro = 6.25K，取Re=1.3K，Rc = 6.6K

在直流电路中，计算旁路电阻:
Ve = Ie * Re = 1 * 1.3 = 1.3V

Vbe通常取0.6V，则Vb = Ve + Vbe = 1.3 +0.6 =1.9V
因为Ie =lmA，β = 100，所以 Ib = 1/100=0.01mA

流过偏置电阻的电流IB应该是Ib的数倍，这里取IB= 10 * Ib，所以IB= Ib * 10= 0.1mA
R1 = ( 15 – 1.9) / 0.1 =131K，R3 = 1.9 / 0.1 = 19K