电子设计教程18：射极跟随电路的参数设计

心已赠人 2023-07-06 04:54 18阅读 0赞

射极跟随电路的原理图在上一节我们已经通过理论分析大致画了出来。接下来求从“设计的角度”出发，思考射极跟随电路的原理。不但需要计算各器件的参数，还要进行参数调试。而一些参数互相制约，调参数时会感觉到“牵一发而动全身” 。  
  设计参数之前必须要有设计要求，我们假设预期的最大输出为±2.5mA（1KΩ）。  
  如果希望从发射极电流I\_E上能够取出2.5mA的电流，则I\_E肯定要大于2.5mA，此处取值为10mA。  
  为了得到尽可能大的输出电压幅度，可以把发射极电位V\_E设定为电源电压的一半，也就是2.5V左右。由此可以算出电阻R3的阻值为250Ω，取标称为240Ω，则V\_E大约为2.4V，基极电压V\_B大约为3V。  
  设定三极管的H\_FE大约为100，那么基极电流大约为集电极电流除以100，取I\_B为0.1mA，偏置电路的电流要比基极电流“大得多”，取偏置电路的电流为1mA，已知Vcc为5V，所以偏置电路的总电阻为5KΩ。结合基极电压V\_B大约为3V，可得R1=2KΩ，R2=3KΩ。R1与R2并联就是输入阻抗，此时输入阻抗为1.2 KΩ。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
图 射极跟随电路计算阻值  
  由于这次电流已经算比较大了，因此三极管也不再使用9014，而改成功率较大的ZT5551。功率管的放大倍数一般小于高频信号管。功率与放大倍数不可兼得。电子设计领域通常“有一利必有一弊”，我们希望增强电路的带负载能力，但是如果设计参数选取不当，可能反而导致带负载能力下降。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
  以下是电路带1KΩ负载时，输入与输出波形对比  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
  以下是电路带100Ω负载时，输入与输出波形。与1KΩ对比，波形类似，但是100Ω负载时波形的幅值略低  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

带10Ω负载的时候，很明显就带不动了，由于负载电阻太小，导致需要的电流太大，而放大电路无法提供这么大电流的时候，波形失真。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200216131350227.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200216131405527.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200216131437712.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200216131526678.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200216131514344.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2dlZWtfbW9ua2V5,size_16,color_FFFFFF,t_70