摘要：分析完共射極放大器后，可以說掌握了一些分析放大器的方法。如果對分析過程融會貫通，就可以反過來進行一些設計工作了，本期通過一個實際的例子，通過分析以及需求設計一個共射極放大器。

關鍵詞：共射極放大器;

01實例要求

假設有個如圖1-1所示的磁場測量系統，使用的是霍爾傳感器，其輸入信號(Vin)幅度在50~60mV之間，頻率約為500Hz。根據需求設計一個共射極放大器把霍爾傳感器的信號幅度至少放大到1V(Vout)以上(假設放大器的負載Rl=47KΩ、Vcc=+12V)。

圖1-1 磁場測量系統框圖

02分析過程

由于輸入信號幅值Vin最小為50mV，如果需要將它進行放大至1V，則所需要的電壓增益Av(放大倍數)為：

已知放大器負載RL=47kΩ，假設RC=10 kΩ，那么可以根據增益Av求得輸出電阻與輸入電阻的比值為：

根據式(1.2)由此可以算的輸入電阻：

為了避免出現飽和失真和截止失真，一般將集電極靜態工作點設置為電源的中點：

于是發射極靜態電流有：

那么三極管內阻可以根據經驗公式求得為：

將式(1.6)得到的三極管內阻帶入式(1.3)可以求得發射極電阻RE1為：

根據E24系列電阻的取值，可取與379Ω最接近的實際電阻值(后面的計算也是按照這個方法取電阻值)，那么發射極電阻RE1為：

根據經驗，發射極電阻一般取集電極電阻的1/10,所以發射極電阻為：

根據式(1.8)求得R E2為：

已知集電極靜態電流ICQ=0.6mA，在共射極放大器的直流等效電路中，有：

那么基極靜態工作點為：

假設靜態工作點處分壓電阻R1=10kΩ，那么：

所以R2=1.2kΩ。

通過分析最終確定共射極放大器中5個電阻的參數：R1=10kΩ、R2=1.2kΩ、RC=10kΩ、RE1=360Ω、RE1=620Ω，對于電容，輸入與輸出一般選擇10uF，旁路電容一般選擇10uF，設計的電路如圖1-2所示：

圖1-2 磁場測量系統放大器電路(共發射極放大器)

03分析過程

將圖1-2中電路使用Multisim14軟件進行仿真，搭建仿真電路如圖1-3所示：

圖1-3 仿真電路搭建

圖1-3中使用交流源V1(幅值為50mV、頻率為500Hz)近似霍爾傳感器輸出信號，并使用示波器XSC1通道一測量輸入信號、通道二測量輸出信號，測量結果如圖1-4所示：

圖1-4 輸入信號與輸出信號測量結果圖

圖1-4中輸入信號幅值為有效值為50mV，峰峰值為138mV，輸出信號幅值有效值為1V，峰峰值為2.8V，那么輸出信號與輸入信號的比值為：

求得放大倍數為20.3，與實際設置值20倍相差不大，驗證了設計電路的正確性。

04總結步驟

總結以上設計過程：

第一步：根據要求計算電路放大倍數;

第二步：確定負載、集電極電阻;

第三步：根據電路放大倍數和輸出電阻求得總的輸入電阻;

第四步：設置集電極靜態工作點;

第五步：求得集電極靜態電流;

第六步：求得三極管內阻;

第七步：求得發射極兩個電阻值;

第八步：求得發射極靜態工作點、基極靜態工作點;

第九步：求得基極分壓電阻值。