共射放大电路设计步骤详解

共射放大电路：三极管基极（b）输入小信号，发射极（c）输出大信号。

共射放大电路既放大电流又放大电压。

（一）各部分的直流电位

计算直流电位确定合适的静态工作点，避免波形产生失真。

Vb = ［R2/（R1+R2）］*Vcc

Ve = Vb - 0.7

Ic = Ie = Ve/Re

Vo = Vcc - Ic*Rc

（二）交流电压放大倍数

Δie = Vi/Re （基极电压与发射极电压交流等电位Ve=Vi）

ΔVc = Δic*Rc = Δie*Rc = ［Vi/Re］*Rc

Vo = ΔVc = Vi/Re*Rc

Av = Vo/Vi = Rc/Re

结论：放大倍数Av 与晶体管的直流电流放大系数hFE无关，而是由Rc与Re之比来决定

（因为认为基极电流为0，所以与hFE无关，然而，严格来说是有关系的。）

注意：输入电压的最大值对应c点电压最小值（确保三极管工作在放大区）。

共射放大电路设计过程：

1. 根据输入输出信号幅值，选择供电电压

为了输出5V的输出电压，必须要5V以上的电源电压。发射极电阻Re上最低加1 - 2V的电压，所以为了使集电极电流流动，电源电压最低必须为6 - 7V（（5+1）- （5+2）V）。

本实验采用最容易得到的15V电源。

2.根据负载RL选择Rc

RL =100kΩ Rc = 100kΩ * 1/10 = 10kΩ

3. 根据放大倍数 Av 设定 Re 。

Re = Rc / 5 = 2kΩ

4. 根据 Rc 和 Re 计算基极偏置电压 Vb

设 Vc = Vcc*1/2 = 7.5 v

Ic = Vc / Rc = 0.75mA

Ve = Ie * Re = Ic * Re = 1.5V

Vb = Ve + 0.7 = 2.2V

5. 根据 Vb 与 Re 计算 R1 和 R2.

为了使基极电流 Ib 足够小，R2 上流过的电流就要大，即 R2 的阻值就要足够小。

Re‘ = βRe = 200kΩ

［ Ib = Ie/β = Ve/βRe Vi = Ve （基集与集电极交流等电位） Re’ = Vi / Ib 可推出 Re‘ = βRe ］

R2 = Re’/10 = 20kΩ

I（R2） = I（R1） = Vb / R2 = 2.2 / 20 mA = 0.11mA

R1 = （Vcc - Vb）/ I（R1） = 116kΩ

R1值在E24系统数列的电阻中是没有的，所以取R1 = 120kΩ，R2 = 20kΩ。

5. 根据信号频率 f 和 Ri ，Ro 计算C1，C2。

C1 与 Ri 构成高通滤波器；C2 与 RL 构成高通滤波器。

电解电容的选取与引号频率有关，电解电容对信号频率的阻抗为0。

只要保证高通滤波器截止频率低于信号频率的1/10，就可以认为对输入信号阻抗为0。

f = 1/ （2πRiC1） 《 1KHz*1/10

Ri = R1 // R2 // Re‘

C1 = 1/（200*πRi） = 102 nF

C2 = 1/（200*πRL） = 15.9 nF

这里取C1 = C2 = 10 uF.

6. 输入输出波形