晶体管共发射极电路设计

易于使用的电子电路设计指南，用于设计公共发射极晶体管放大器级的电子电路设计，显示电子元件值的计算。

普通发射极放大器应用广泛，其电子电路设计相对简单。

有一些简单的计算可以与简单的设计流程相结合，以给出可靠的结果。在共发射极放大器设计中采用首选元件值非常容易。

共发射极放大器有几种变体，这些变体可以很容易地在设计中容纳。常见发射极放大器设计的最基本形式是简单的逻辑缓冲器/输出，由一个晶体管和几个电阻组成。这可以添加一些额外的元件，使其成为具有直流偏置和发射极旁路电阻的交流耦合放大器。

简单的逻辑共发射极放大器设计

这种非常简单的逻辑缓冲器或共发射极放大器设计设计与任何设计一样简单。

电路设计显示了带有输入电阻和集电极电阻的晶体管。输入电阻用于限制流入基极的电流，集电极电阻用于在输出端产生该电压。

当输入端出现逻辑高电平时，电流流过R1并流入基极。这会导致晶体管接通。反过来，集电极上的电压几乎降至零，所有电压都产生于电阻R1两端。

可以看出，存在相位反转。对于高输入电压，输出为低电平，即通信

基本共发射极晶体管放大器的电路 - 此版本通常与逻辑电路一起用作简单的开关。

用作逻辑IC缓冲器的共发射极放大器非常容易设计。

虽然不是设计舞台的唯一方法，但可以使用以下分步指南。

选择晶体管： 晶体管(图中标记为TR1)的选择取决于许多因素：

预计功耗。

所需的开关速度 - 对于开关应用，请选择开关晶体管，而不是另一种形式的具有高带宽 ft.

需要电流增益。

需要电流能力。

集电极发射极电压。

计算集电极电阻： 随着晶体管类型的选择，是确定其他电子元件的值所必需的。集电极电阻R2的确定是通过确定流过电阻所需的电流来实现的。这将取决于电路需要提供的电流等元素。也可能是需要一个与集电极电阻串联的LED指示灯。应确定电流以提供所需的光输出。电阻的值可以使用欧姆定律来确定，知道流过电阻器的电流和电阻器两端的电压。

确定基极电阻值： 基极电流是集电极电流除以β或hfe的值，两者几乎相同。确保有足够的电流驱动使晶体管导通以获得最低的β值，即使在β值较低的低温下也是如此。应注意不要将过多的电流驱动到基极，因为需要去除多余的存储电荷，因此开关可能需要更长的时间。

重新评估初始假设： 一旦设计被竞争，有必要重新评估一些初始决策和估计，以防最终设计发生任何变化。

简单的交流耦合共发射极放大器设计

交流耦合共发射极放大器电路的基本电路的电子电路设计如下。

具有单基极偏置电阻的基本共发射极晶体管放大器电路

该电路未被广泛使用，因为由于遇到的β值的变化，很难定义电路的确切工作点。

可以使用下面显示的分步过程：

选择晶体管： 晶体管的选择将取决于各种因素，包括预期的功耗、集电极发射极电压、带宽等。

选择集电极电阻： 应选择该值，使集电极位于所需电流的电源轨的一半左右。电阻值可以简单地使用欧姆定律来确定。应选择电流值以给出下一阶段可接受的电阻/输出阻抗。

选择基极电阻器： 使用晶体管的β图，确定基极电流。然后使用欧姆定律和电源电压的知识以及基极将高于地电位0.5V(对于硅)的事实，计算电阻。

计算去耦电容： 利用输入和输出阻抗的知识，确定电容器的值，使其等于最低使用频率下的阻抗。(Xc = 2π f C，其中 C 以法拉为单位，频率以 Hz 为单位)。

重新审视计算： 重新审视所有计算和假设，以确保它们在电路发展方式下仍然有效。

全面的交流耦合共发射极放大器设计

通过在公共发射极电路设计中加入一些额外的元件，可以提供更好的增益水平，并提高直流温度稳定性。

基本共发射极晶体管放大器的电路

常见的发射极放大器设计相对简单。以下设计流程可以作为基础。

选择晶体管： 和以前一样，应根据预期的性能要求选择晶体管类型。

计算集电极电阻： 有必要确定充分驱动下一级所需的电流。了解电阻器所需的电流后，选择大约为电源电压一半的集电极电压，以实现信号上下的相等偏移。这将使用欧姆定律定义电阻值。

计算发射极电阻： 通常，发射极电压选择约1伏或轨值的10%左右的电压。这为电路提供了良好的直流稳定性。根据集电极电流(实际上与发射极电流相同)和发射极电压的知识来计算电阻。

确定基极电流： 可以通过将集电极电流除以β(或本质上相同的hfe)来确定基极电流。如果指定了β的范围，请谨慎行事。

确定基电压： 这很容易计算，因为基极电压只是发射极电压加上基极发射极结电压。硅的电压为 0.6 伏，锗晶体管的电压为 0.2 伏。

确定基极电阻值： 假设流过链R1 + R2的电流约为所需基极电流的十倍。然后选择正确的电阻比例，以提供基极所需的电压。

发射极旁路电容： 发射极电阻两端不带电容的电路增益约为R3/R4。为了增加交流信号的增益，增加了发射极电阻旁路电容C3。这应该计算为在最低工作频率下具有等于R4的电抗。

确定输入电容值： 输入电容的值应等于输入电路在最低频率下的电阻，以在此频率下下降-3dB。电路的总阻抗将是R3的β倍加上电路外部的任何电阻，即源阻抗。外部电阻通常被忽略，因为这可能不会对电路产生过度影响。

确定输出电容值： 同样，输出电容通常选择等于最低工作频率下的电路电阻。电路电阻是发射极跟随器的输出电阻加上负载的电阻，即跟随电路。

重新评估假设： 根据电路的发展方式，重新评估任何电路假设，以确保它们仍然有效。晶体管选择、电流消耗值等方面

通过将电阻(R5)与C3串联，可以为更高频率信号的级获得更明确的增益。对于低电压增益值，这可以通过简单关系A来确定v = R3 / R5。

基本共发射极晶体管放大器的电路，在电容器旁路路径中带有额外的发射极电阻

通过一些练习，共发射极晶体管放大器设计中的各个阶段成为第二天性，并且可以很容易地进行。晶体管的选择也可以更容易地进行。如上所述，在开关应用中使用开关晶体管非常重要 - 即使是具有高ft或截止值的晶体管也不会像适当的开关晶体管那样好。