设计一共射---共集组合放大器电子线路CAD

【选题】

设计一共射---共集组合放大器

【要求】

1)晶体三极管选用Q2N2222，工作电源为15V，负载为4.7 KΩ；

2)采用分压式偏置、电容耦合方式；

3)中频电压增益约为-188；

4)当频率为10KHZ 时的输入电阻约为2.6KΩ、输出电为35Ω；

上限频率约为3.9MHZ、下限频率约为120HZ。

【解答】

一、实验电路图

其中R5为电源内阻，设为50Ω.

R10为负载电阻，已知为4.7KΩ

二、参数设计：

通过查找元器件手册可知，Q2N2222的β值约为178。

由于级间耦合方式是阻容耦合，电容对直流有隔离作用，所以两级的静态工作点是彼此独立、互不影响的。

已知电源电压取15V ，负载4.7k ，频率范围约为120HZ ～3.9MHZ ，中频增益约为-188

1、电容取法

单级放大器的低频响应是由C 1、C 2和C 3决定的，放大器的下限频率f L 已知，

取C 1 = C 3 = 10 uF ，C 2 = 100uF 就可满足要求。

C 4为耦合电容，取值为0.5uF 。

2、共射分析

（1） 选择电源电压E C

通常稳定条件为：

U B = （5 ~ 10）U BE （1）

I b1 = （5 ~ 10）I BQ （2）

E C ≥1.5（U op-p +U CES ）+ U EQ （3）

U CES 为晶体管的反向饱和压降，一般小于1V ，计算时取1V ，U EQ ≈ U B 。

（2） 确定直流负载R c

L om CES C c R U U E R ⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛--'=2 （4） 其中，E 'C = E C - U EQ

(3) 确定静态工作点Q

I CQ = βI BQ （5）

U CEQ ≈ E C - I CQ R c - U B （6）

U CEQ = U om ＋U CES （7）

c

om CES C CQ R U U E I --'=)( （8） (4) 偏置电路元件计算公式 1

1b B C b I U E R -= （9） 112b B B b B b I U I I U R ≈-=

（10） CQ

BE B EQ E e I U U I U R -≈= （11） 计算：将已知数据带入上述各式，可得R 1=55K ，R 2=17K ，R 3=7.8K ，R 4=2.7K

3、共集分析

查阅模电教材5.7.6节可知

R 6 ，R 7为分压电阻，分别取为55K ，17K 。

R 8 ，R 9 分别可取为1K ，7K 。

三、输出文件：

**** 06/26/12 11:06:15 ********* PSpice 9.2 (Mar 2000) ******** ID# 1 ********

** Profile: "SCHEMATIC1-Bias" [ F:\2012CAD\Orcad\text\001-schematic1-bias.sim ]

**** CIRCUIT DESCRIPTION

****************************************************************************** ** Creating circuit file "001-schematic1-bias.sim.cir"

** WARNING: THIS AUTOMATICALL Y GENERATED FILE MAY BE OVERWRITTEN BY SUBSEQUENT SIMULATIONS

*Libraries:

* Local Libraries :

* From [PSPICE NETLIST] section of f:\2012cad\ORCAD\PSpice\PSpice.ini file:

.lib "nom.lib"

*Analysis directives:

.AC DEC 100 0.1 100meg

.OP

.PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*)

.INC ".\001-SCHEMA "

**** INCLUDING 001-SCHEMA ****

* source 001

R_R5 N02152 IN 50

R_R6 N01785 N01390 55k

R_R7 0 N01785 17k

R_R8 N01895 N01390 1k

R_R9 0 N01924 7k

Q_Q1 N01420 N01310 N01449 Q2N2222

R_R10 0 OUT 4.7k

Q_Q2 N01895 N01785 N01924 Q2N2222

C_C1 0 N01449 10uf

R_R1 N01310 N01390 55k

C_C2 OUT N01924 100uf

V_V1 N01390 0 15Vdc

R_R2 0 N01310 17k

C_C3 IN N01310 10uf

V_V2 N02152 0 DC 0Vdc AC 1Vac

R_R3 N01420 N01390 7.8k

C_C4 N01420 N01785 0.5uf

R_R4 0 N01449 2.7k

**** RESUMING 001-schematic1-bias.sim.cir ****

.END

**** 06/26/12 11:06:15 ********* PSpice 9.2 (Mar 2000) ******** ID# 1 ********

** Profile: "SCHEMATIC1-Bias" [ F:\2012CAD\Orcad\text\001-schematic1-bias.sim ]

**** BJT MODEL PARAMETERS

******************************************************************************