如何设计通用共发射极放大器fm发射器放置(共发射极放大电路参数测试)
导语：如何设计通用共发射极放大器，FM发射器放大电路实作，高频放大器
放大器将微弱信号的电压和电流增加到所需的水平，有两种类型的放大器，如下所示。
1直流至直流放大器。
2交流放大器。
直流至直流放大器
在直流放大器中，如果增加直流信号的电压，则电流会下降。如果增加直流信号的电流，则电压会下降。不能同时使用放大直流信号的电压和电流，DC到DC放大器，DC放大器包含用于升压操作的电容器。
交流放大器
交流放大器可以同时增加电压和电流。交流放大器仅用于放大交流信号，不能放大直流信号。交流放大器包括晶体管以增加弱交流信号的电压和电流。三种配置之一。
· CB放大器（公共基础）
· CE放大器（公共发射极）
· CC放大器（公共集电极）
在三种配置中，我们仅会讲到有关设计CE放大器的信息。因为CE放大器在增加AC信号的电压和电流方面具有更高的效率，所以常见的共发射极放大器是最常见的晶体管放大器。
晶体管
晶体管可作开关或放大之用，晶体管种类很多，下面给出。
· BJT（双极结型晶体管）
· MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）
· CMOS（互补金属氧化物半导体晶体管）
在三个晶体管中，我们将使用BJT晶体管。
步骤1：固定晶体管的Q点
晶体管可以在三个区域工作，如下所示
· 截止区
· 活动区
· 饱和区
交流信号的放大只能在晶体管的有源区域进行，要使晶体管在有源区域工作，需要将Q点固定在直流负载线的中心，图中的红线表示直流负载线。要将直流负载线的中心固定在Q点上，必须进行CE放大器的设计，并正确选择电阻和电容值.CE放大器的设计和固定Q点很明显，在步骤3中说明。
步骤2：使用万用表测试BC547的HFE
要计算BC547 NPN晶体管的hFE值，请将万用表旋钮转到hFE。将BC547晶体管插入蓝色端口，蓝色端口包含两段，一个端口用于NPN型晶体管，另一个用于PNP型晶体管。插入晶体管时，请将晶体管的端子正确插入该端口。晶体管具有基极，集电极和发射极端子。
步骤3：设计CE放大器
从设计CE放大器开始，我们以一些示例值来设计CE放大器以供理解。
· 电源电压= 15V，频率= 95Mhz。
选择晶体管
如前所述，应根据预期的性能要求选择晶体管类型.Iam使用NPN晶体管BC547。为了获得更大的放大率，您需要选择具有高β（Beta）值的晶体管。
计算集电极电阻
确定充分驱动下一级所需的电流。了解电阻器所需的电流后，选择一个集电极电压，大约为电源电压的一半，以使信号上下波动相等。您可以自行选择集电极电流，以在输出端具有大电流，但集电极电流电阻应在电源电流范围内，可以使用欧姆定律定义电阻值。
例如
找出集电极电阻
我使用的电源电压和电流分别为15V和1A。如需要在集电极的输出端有0.5A的电流，电压需要是电源电压的一半，所以最终V = 7.5V和I = 0.5A（500mA）。使用欧姆定律
V =7.5 I=0.5
R = 7.5 / 0.5
集电极电阻值为R =15Ω。
计算发射极电阻
通常，为发射极电压选择大约1伏或电源电压的10％的电压。这为电路提供了良好的直流稳定性。根据对集电极电流（实际上与发射极电流相同）和发射极电压（即电源电压的10％）来计算电阻。
例如
确定发射极电阻
我将电源电压设为15V，因此发射极电压应为电源电压的10％，发射极电流应与集电极电流相同，因此最终V = 1.5V和I = 0.5A。
使用欧姆定律V = IR
1.5 = 0.5xR
R = 1.5 / 0.5
发射极电阻为R =3Ω。
确定基本电流：
通过将集电极电流除以β（或基本相同的hfe）可以确定基极电流。
例如
集电极电流为0.5A.β值为300。
基本电流=集电极电流/β
基本电流= 0.5 / 300
基本电流= 0.0016A
基本电流为1.6mA。
确定基准电压
这很容易计算，因为基极电压就是发射极电压加上基极发射极结电压。对于硅，取为0.6伏，对于锗晶体管，取为0.2伏。
例如
发射极电压为1.5V，采用的晶体管为基极发射极结电压为0.6V的硅晶体管。
基极电压=发射极电压+ 0.6
基极电压= 1.5 + 0.6
基极电压= 2.1V
确定基极电阻
基极电压为2.1V。大约可取为2V。选择电阻R1和R2的比率
Vout =（VsxR2 / R1 + R2）
例如
电阻R1和R2连接在15V和GND之间，因此我们需要使用分压器公式找出电阻的实际值，以便在晶体管的基极端子上获得2V。电源电压为Vs.分压器公式。R1 =1KΩ，R2 =160Ω，Vs = 15V。
Vout =（VsxR2 / R1 + R2）
Vout =（15x160 / 1000 + 160）
Vout =（2400/1160）
Vout = 2V
因此，使用分压器公式，我们在基准处获得了准确的2V。
发射极旁路电容
在发射极电阻两端没有电容器的情况下，电路的增益约为R3 / R4。为了增加交流信号的增益，增加了发射极电阻旁路电容C3。应计算出在最低工作频率下的电抗等于R4。计算旁路电容C3的公式如下。
C = 1 /（2πf）Xc
例如
Xc是发射极电阻（RE）值，即3Ω。
f是要放大的交流信号的频率，Iam将频率值设为95Mhz，这意味着iam将放大具有95Mhz频率的AC信号。
将以下值替换为C = 1 /（2πf）Xc公式。
π= 3.14，Xc =3Ω，f = 95Mhz，Mhz = 10 ^ 6。
C = 1 /（2πf）Xc
C = 1 /（2x3.14x95x10 ^ 6x3）
C = 5.587216x10 ^ -10
C = 558.72x10 ^ -12
C = 559x10 ^ -12
因此，我们可以将其近似为600p
C ＝ 600pF。
确定输入电容值
输入电容器的值应等于最低频率下输入电路的电阻，以使该频率下的-3dB下降。电路的总阻抗将为β乘以R3加上电路外部的任何电阻，即源阻抗。外部电阻通常被忽略，因为这很可能不会过度影响电路。
计算输入电容值的公式为
C =（1 /2πfR）
R是输入电路的电阻，输入电路可以是振荡器或信号发生器。
f是要放大的交流信号的频率。
例如
我们以输入电路的电阻值R = 500 Ω
用公式C =（1 /2πfR）代替R =500Ω和f = 95Mhz。
C =（1 / 2x3.14x95x10 ^ 6x500）
C = 3.350x10 ^ -12
C ＝ 3.F。
在步骤5中介绍了找到输入电路电阻以计算输入电容器的实用方法。
确定输出电容值
同样，通常选择输出电容器，使其等于最低工作频率下的电路电阻。电路电阻是发射极跟随器的输出电阻加上负载的电阻，即电路跟随的电阻。
例如
要计算发射极跟随器电阻，请将万用表转到电阻模式，将正极探针连接到BC547晶体管的集电极端子，将负极探针连接到发射极电阻器接地的接地端。使用万用表记下电阻值。查找发射极跟随器电阻。
假设负载的电阻为1KΩ，则找到输出电容值的电阻如下所示。
电阻=发射极跟随电阻+电路跟随电阻。
获得电阻值后，在公式中应用
C = 1 /2πfR
f是95Mhz。
步骤4：分压电路
分压器电路是一种非常常见的电路，它将较高的电压，通过使用一对电阻器将其转换为较低的电压。计算输出电压的公式基于欧姆定律，如下所示。
Vout =（VsxR2 / R1 + R2）
· VS是电源电压，以伏特（V）为单位，
· R1是第一个电阻的电阻，以欧姆（Ω）为单位。
· R2是第二电阻的电阻，以欧姆（Ω）为单位。
· Vout是输出电压，以伏特（V）为单位，
步骤5：查找输入电路电阻的实用方法
查找输入电路的电阻：
我使用的输入电路是IC555。输入电路的电阻只能在IC555的输入上获取。用万用表测量电阻。在电阻模式下旋转万用表旋钮。将正极探头连接到VCC的第8引脚将IC555和负极探针连接到作为第一个引脚的GND。记下电阻值，这是查找输入电阻的方法。
注意：-
我曾经使用IC555作为输入电路，它是一个方波振荡器，可以产生高达200Mhz的频率，放大此IC555的输出频率的目的是因为当您产生95Mhz之类的高频时，AC的输出电压和电流信号随频率的增加而减小，因此此功率不足以驱动后续级，因此需要放大以驱动后续级，因此我们需要交流放大器。
步骤6：模拟结果
我们用模拟器中的设计值看一下CE放大器的工作原理，请看上图以了解放大的结果。我已经使用信号发生器作为输入电路，信号发生器充当CE放大器的输入源，从AC输出交流信号，信号发生器为2V。您可以从上图的模拟结果中注意到这一点。在CE放大器的输出端，有一个万用表，用于测量放大电压。2V输入信号在CE放大器的输出端被放大到6V。
步骤7：延伸
使用CE放大器增加FM发射机的无线电覆盖范围
我已经使用IC555设计了FM发射器。当我使用它发送信号时，信号仅走了10米的距离。在此距离之后，我的无线电接收器无法接收到该发送的信号。这是因为，当您产生95Mhz等高频信号时， IC555发出的交流信号的输出电压和电流要小得多，大约为振幅= 1.2V和电流= 80mA，该电压和电流不足以传输更长的距离，因此需要放大交流信号延长了传输距离。因此我使用CE放大器来扩展范围。电压和电流随频率的增加而减小。由于我是在空中传输信号，因此在经过一定距离后信号可能会迅速消失。 ，地球具有吸收频率的特性。吸收会更多地从低频吸收，而向高频吸收较少，这就是为什么要在蜂窝网络中保持良好通信的原因，使用Ghz频率。传输的AC信号的幅度（电压）随着覆盖距离的增加而降低。
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