单位文秘网 2022-02-24 08:21:22 点击: 次
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摘 要:在以往的物理教材中,对半导体的介绍往往是从它们组成材料的原子结构、PN结等性质向学生阐述。这些固然重要,但有些枯燥。所以我们在文章中以实际的应用出发,介绍了在实际应用中晶体管的三种组态,以此来提高学生对半导体物理的兴趣。晶体管放大技术电路有共发射极、共集电极和共基极三种组态。针对如何根据实际需求在实际的电路设计中选择合适的电路组态,文章结合一个包含三种组态的实际放大电路深入细致的分析比较了三种放大电路,加深了对三种放大电路的理解。
关键词:晶体管放大电路;基本放大电路;放大电路的三种组态
中图分类号:TN710 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)10-0178-02
Abstract: In the past physics teaching materials, the introduction of semiconductors is often described to students from the atomic structure of their constituent materials, PN junctions and other properties. This is important, but it"s a little boring. Therefore, in this paper, based on the practical application, we introduce three configurations of transistors in practical applications, in order to improve students" interest in semiconductor physics. Transistor amplifier circuit has three configurations: common emitter, common collector and common base. In view of how to select the appropriate circuit configuration in the actual circuit design according to the actual demand, this paper analyzes and compares the three kinds of amplifier circuits in detail with a practical amplifier circuit including three configurations, thus deepening the understanding of the three kinds of amplifier circuits.
Keywords: transistor amplifier circuit; basic amplifier circuit; three configurations of amplifier circuit
1 三種基本组态电路的音频电路
一个包含三种基本组态的音频放大电路。它有四个三极管一个二极管及三个电容和六个电阻器组成。电路的总的电压放大倍数300-500倍,频率响应300Hz-18KHz。(由3-4.5V供电)可作为耳聋助听器或有线对讲机使用,输出级为互补电路还可作为小扩音机使用。如图1所示。而这三种组态都有各自的特点。如表1所示。
2 音频放大电路的工作过程
音频放大电路的工作过程可以用框图来表示。工作过程框图如图2所示。
图2中为了实现输入信号的阻抗匹配,输入级采用了一级共基极放大电路(VT1)[1]。共基极的放大电路的特点是:输入阻抗低,输出阻抗高。频率响应好,正好满足了需要,但相对放大倍数较低。电路中VT2及VT3两级共发射极电路。共发射极放大电路的特点在于中等的输入阻抗和中高的放大倍数[2]。则由它们这两组放大电路共E完成电路的增益。每级放大在信号源内阻及负载的影响下在20-30倍左右。VT1与VT2采用直接耦合进一步增加了频带宽度。VT4为输出放大级为了带动低阻抗的负载(耳机或者小喇叭)采用了共集电极放大电路(有时也称之为射极跟随器),它的特点是电压放大倍数为1,而输出阻抗高,输入阻抗低,且频响宽。在耦合方式上VT1与VT2采用直接耦合。因为VT1与VT2两级信号幅度较低动态范围小。两管直接耦合不影响信号的波形。VT2与VT3采用RC耦合。VT3与VT4也采用直接耦合。由于VT3与VT2处的信号幅度比VT1、VT2处大,采用直接耦合对信号的幅度造成影响,采用了PNP与NPN互补的方式解决了这个问题。
3 实用音频放大电路的仿真
本文采用的EDA软件是Multisim 12,该软件是一款非常实用的仿真软件。它具有可靠性强、操作便捷等特性。实用音频放大的仿真电路如图3所示。
从图4(a)(b)两图中我们可以看到信号放大了500倍,且没有出现截止和饱和失真,因此该电路具有很好的使用性。
4 结束语
从上面的实验比较中可以得出三种组态的特性为我们掌握和灵活运用晶体管打下基础。
参考文献:
[1]熊年禄.模拟电路[M].北京:北京邮电大学出版社,2010.
[2]徐经纶.基于Multisim 10仿真的负反馈放大电路[J].现代电子技术,2014(4):115-117.
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