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2基本共射放大电路(固定偏置电路)

2基本共射放大电路(固定偏置电路)

image.png 这是一道关于基本共射放大电路(固定偏置电路)的计算题。以下是详细的解题步骤:

第一问:估算 RbR_b

1. 求静态集电极电流 (ICQI_{CQ}) 根据直流通路,集电极回路满足:VCC=ICQRc+UCEQV_{CC} = I_{CQ}R_c + U_{CEQ}

ICQ=VCC−UCEQRcI_{CQ} = \frac{V_{CC} - U_{CEQ}}{R_c}

代入已知数据:

ICQ=12V−6V3kΩ=6V3000Ω=2mAI_{CQ} = \frac{12V - 6V}{3k\Omega} = \frac{6V}{3000\Omega} = 2\text{mA}

2. 求静态基极电流 (IBQI_{BQ}) 利用晶体管电流放大关系:

IBQ=ICQβI_{BQ} = \frac{I_{CQ}}{\beta} IBQ=2mA100=0.02mAI_{BQ} = \frac{2\text{mA}}{100} = 0.02\text{mA}

3. 求基极电阻 (RbR_b) 根据基极输入回路方程:VCC=IBQRb+UBEQV_{CC} = I_{BQ}R_b + U_{BEQ} 通常硅管的发射结导通电压 UBEQU_{BEQ} 取 0.7V。

Rb=VCC−UBEQIBQR_b = \frac{V_{CC} - U_{BEQ}}{I_{BQ}} Rb=12V−0.7V0.02mA=11.3V0.02mA=565kΩR_b = \frac{12V - 0.7V}{0.02\text{mA}} = \frac{11.3V}{0.02\text{mA}} = 565\text{k}\Omega

(注:如果题目允许粗略估算忽略 UBEU_{BE},则 Rb=12/0.02=600kΩR_b = 12/0.02 = 600\text{k}\Omega,但通常建议考虑 0.7V)

答: RbR_b 约为 565 kΩ。


第二问:求负载电阻 RLR_L

1. 计算电压放大倍数 (∣Au∣|A_u|)

∣Au∣=UoUi=100mV1mV=100|A_u| = \frac{U_o}{U_i} = \frac{100\text{mV}}{1\text{mV}} = 100

2. 利用放大倍数公式求解 共射放大电路的电压放大倍数公式为:

Au=−β(Rc//RL)rbeA_u = -\frac{\beta (R_c // R_L)}{r_{be}}

取绝对值进行计算:

100=100×(Rc//RL)1kΩ100 = \frac{100 \times (R_c // R_L)}{1\text{k}\Omega}

化简得到并联后的总交流负载电阻:

Rc//RL=1kΩR_c // R_L = 1\text{k}\Omega

3. 计算 RLR_L 已知 Rc=3kΩR_c = 3\text{k}\Omega,根据并联电阻公式:

1R总=1Rc+1RL\frac{1}{R_{\text{总}}} = \frac{1}{R_c} + \frac{1}{R_L} 11=13+1RL\frac{1}{1} = \frac{1}{3} + \frac{1}{R_L} 1RL=1−13=23\frac{1}{R_L} = 1 - \frac{1}{3} = \frac{2}{3} RL=1.5kΩR_L = 1.5\text{k}\Omega

答: 负载电阻 RLR_L 为 1.5 kΩ。


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