共射放大器的偏置设计！

发表于 2018-8-24 16:40

最近有人就偏置设计来个三连发=JFET，MOSFET，BJT。实际上就是把教科书原本不同章节，但都是讲偏置的知识，挪个地方，放在一起而已，美其名曰“归纳总结”。

实际上，这些都是空头理论，一点用也没有。原因非常简单，这种所谓的图解，是从电子管时代流传下来的，对于电子管设计有效，但对于晶体管来说就意义不大了。尤其是采用流控模型后，就更是个笑话了，β是最不靠谱的一个参数，变化个10倍都不是新鲜事。

登录 · 发表于 2018-8-24 17:01

本贴仅就常见的共射放大器说明一下。共射放大器电路图如下=

首先说一下什么叫偏置设计=给定RC，确定基极戴维宁电阻RB和等效电压VBB，以及确定工作点(VCE,IC)的RE，使得工作点尽可能与晶体管参数无关。
查阅资料就会发现，这个电路的偏置设计方法众多。几乎每本书都有一个特定的方法。但是归纳起来，大致可以分为两大类。一类是基于理解物理电路的经验法，一种是保证工作点在合理范围之内的干扰法。
经验法固然简单，但是并不可靠。例如根据经验，令VE为电源电压VCC的1/3-1/5，然后确定IE就知道RE了，根据定值β和VBE=0.7，可确定基极电压和IB，然后根据10倍IB法则确定RB1/2。。。
干扰法略微复杂一点，但是靠谱多了。

king5555 · 发表于 2018-8-24 17:35

Q点指标

根据所需的夸导gm确定希望的IC值，假设是1mA
Q点电流不确定度，例如取10％
根据信号饱和考虑，确定VCEmin，例如取4V

设计数据

根据放大器增益需求，确定RC，例如2.5k
电源电压VCC，假设是15V
工作温度范围，假设是-50到150℃

晶体管数据=

查阅晶体管手册
得到-50℃时所对应的最小电流增益β1=40，最大VBE=0.9V
得到150℃所对应的最大电流增益β2=400，最小VBE=0.5

下面求解VCE边界
上面已知VCE最小值是4V，那么最大值VCE2=？

根据VCE1，可确定VE1
根据ΔVBE和ΔIE，可确定VE1min

由IE和VE确定RE

然后确定VBB和R1/2！
最终确定的R1/2和RE，可以保证当晶体管参数VBE在0.5--0.9之间，β在40--400之间变化时，IC变化10％.VCE变化范围是4--5V

可见，采用干扰法，电路变化范围是全程可控可知的，而经验法是听天由命的。

发表于 2018-8-24 21:17

不懂就不要装懂了。

谢谢大家！

经验法，是你们学术界的为了“终身教授”职务的败类们，为了在教科书中“有话可说”，而“发明”的。

任何一个在实践中，事实求实的工程技术人员，都可以找到放大电路的“最优解”，这恰好没有“电路理论的计算方法”，并非凭感觉，但没有感觉，你压根不知道“主要矛盾”在什么地方。

任何一个简单的放大电路，没有任何教科书敢于给出高频的小信号电路和计算，这就是说明：它们根本不懂，连经验都谈不上，完全就是不懂装懂的败类。

即使4558类的放大电路，没有任何教科书敢于计算，虽然有敢计算741的，但思路方法，完全不对。

学术界及其领导下的产业界，对于4558类的放大电路，都是一窍不通的，你们学术界中关于反馈电路的所谓“灌水论文”，仅仅就是灌水以及为了“教授职务”而已——没有任何一个工程技术人员，例如Bob，是为教授职务而设计741运放的。

你们学术界的人士，也承认：你们无法理解bob那样的模拟电路设计大师，这都是它们写在教科书中的。

你也不过就是一个十足的fake，不懂装懂。

本大师认为：你们教科书中的所谓模拟IC放大电路设计，毫无意义，可以用”没话找话“的方式写教科书，但不是一个正常的工程技术人员的作为。

不是所有的工程技术人员都是创作型的，但教科书及其受害者和学术界的大部分人士，都是废物型的，无论你们写多少公式和论文，都无法改变这一事实。

对于反馈电路，并非所谓的”直觉的感觉“问题，而是你必须通过观察而发行其中的规律，否则你对于反馈电路，一无所知，什么也干不了。

Spice确实可以计算一切，虽然关于直流工作点的问题，spice处理不好，因为，现实不是那个样子，但是Spice可以说基本正确了，但是，你从SPice的复杂的计算结果中，能发现什么”规律“呢？

教科书及其受害者们，什么也发现不了。

你们所有的关于IC模拟电路之类的教科书，都是非常幼稚的门外汉，仅仅就是可以糊弄初学者而已，你们什么问题也解决不了。

所以，奉劝你还是不要在不懂装懂，以为你们所谓的”理论能指导实践“，恰好相反，如今是实践来指导理论，因为，所谓的理论，无非就是数学方程，而人们对于一元2次方程没有直观理解，但一次方程，小学数学都早已包括，你只能用小学数学的方法分析和研究电路，SPICE也可以说没有用，因为实际电路都能给出正确结果。

所谓的理论，其实就是”解方程“，随着计算机和软件仿真的出现，解方程，早已不是问题，而是仿真软件都容易计算的问题，那么，现在的问题就是：你们如何创作型的设计，没有对于问题的观察和研究，你们无法从复杂的方程中，找到任何有用的可以进行设计的信息。——这才是教科书及其受害者们的最大问题，而且，这恰好就是工程技术人员所必需要做的事情。

工程技术人员可以进行仿真，但真正的设计和创作，都是来自对于问题的观察和研究，从而找到”突破点“，从而成功设计任何工程项目的。

再次感谢大家！

king5555 · 发表于 2018-8-24 21:25

还Q电指标。

谢谢大家！

所谓Q点，无非就是直流工作点。

本大师可以教导的就是：直流工作点，存在即可，并非必须固定不变，虽然你们这群教科书的受害者们都知道”温飘“一词，但直流工作点，可以大幅变化，不是必须稳定，只要频率远低于反馈电路的带宽即可。

如果有教科书及其受害者们，妄图设计一个非常稳定的直流工作点，那么也只有所谓的REF的电压基准电路，需要这个，其他的反馈电路，都不需要一个稳定的直流工作点，虽然教科书受害者们都知道温飘的问题，但温飘属于频率很低的变化，只要低于所谓的下限频率即可。

必须要指出的就是：其实从来没有所谓的DC放大，你们的4558类的运放的低频放大倍数为120db，并没有实际用途，现实信号都是交流，虽然你可以臆想出一个直流工作点的问题。

但只要直流工作的频率远低于反馈放大的下限频率，就没有问题了，无论直流工作点如何漂移，都没有问题。

再次感谢大家！

发表于 2018-8-25 09:04

ＯＴＢ发表于 2018-8-24 21:25
还Q电指标。

谢谢大家！

春活，直流工作点跑偏，或偏饱和，或偏截止，将导致动态范围过窄或失真严重，你以为温漂像你荡秋千一样，来回往返像钟摆？

发表于 2018-8-25 09:53

器件参数不可避免都有误差，但是可控就行。过分强调突出某一误差，特别是非主要的，到头来什么器件都被认为失控，无法使用。

发表于 2018-8-25 11:56

xukun977 发表于 2018-8-25 09:04
春活，直流工作点跑偏，或偏饱和，或偏截止，将导致动态范围过窄或失真严重，你以为温漂像你荡秋千一样， ...

你说的4个电阻的共射放大电路。

谢谢大家！

算不上大环路反馈。

所有大环路反馈都有自己的独特的稳定直流工作点的方式。

工程技术人员都是那么作的，但教科书及其受害者们并不知道为什么。

你说还是4558类的设计。

但4558类的设计，并非合理，4558类的设计，于4个电阻的共射放大电路的思路一样。

正确的设计，都能保证正确的直流工作点，这需要通过观察和研究反馈电路，才能知道，教科书及其受害者们永远也不会懂的。

4个电阻的共射放大电路，如果看作大环路反馈，那么直流工作点的稳定是必然的。

并不可能出现直流工作大幅摆动的情况。

大环路反馈总是可以提供一个稳定的工作点。

多级放大，并不需要每级的工作点稳定。

每级的摆动幅度都很小。

所以，教科书及其受害者们所谓的直流工作点都快失去意义了。

如果教科书及其受害者们不服，那么就请教科书及其受害者们计算一下，你们众所周知的那个CFB电路的直流工作点——这是教科书及其受害者们从来不敢谈论的问题。

再次感谢大家！

发表于 2018-8-25 14:09

大shi又来掺和

发表于 2018-8-25 16:17

大师要找心理医生好好聊聊了，听讲话东拉西扯，毫无逻辑可言，思维处于失控状态。

[须要指出的就是：其实从来没有所谓的DC放大，你们的4558类的运放的低频放大倍数为120db，并没有实际用途，现实信号都是交流，虽然你可以臆想出一个直流工作点的问题。]

首先，咱不谈信号的分类=直流信号和交流信号了，假设用运放实现近似理想积分，如果运放有个低频截止频率，例如是20Hz，那么能适用吗？

发表于 2018-8-25 16:49

这个晶体管的偏置电路有这么难吗？用得着大家这么认真的讨论么？我感觉是秒懂的知识呀！
记得上大学时，我们电磁场工程系的一个教授，据说微波技术方面很厉害，但是微波放大器三极管的偏置电路不会设计，让他教模电的夫人设计。
我当时就很好奇，三极管偏置有这么复杂么？你这个教授不会，我这个学生会，让我来设计好了。
现在，我才明白，估计是论文署名，可以挂一下他夫人的名字，哈哈。

发表于 2018-8-25 17:12

gx_huang 发表于 2018-8-25 16:49
这个晶体管的偏置电路有这么难吗？用得着大家这么认真的讨论么？我感觉是秒懂的知识呀！
记得上大学时，我 ...

模拟电路的特点是=任何一个知识点，可以像1+1=2那样简单，看过本科教材就懂;也可以像1+1为何=2那样棘手。

所以我不赞同用高考那种模式学模电，应付考试时把教材玩的滚瓜烂熟，正常发挥就能有好成绩，学模电就未必了。

登录 · 发表于 2018-8-25 17:28

有些东西看着眼熟，但最熟悉的东西可能就是最陌生的东西。

例如别说硬件了，软件工程师也熟知晶振电路啊，单片机专门俩引脚接晶振啊。但是大伙一般都是按照说明书确定元件值的，下图中两种工艺实现下的振荡器起振条件，绝大多数人都不熟悉，尽管讲解相关电路原理的帖子**，网上一抓一大把，满大街都是。

登录 · 发表于 2018-8-25 17:41

关于R作用与影响，相关**一大把，但是我没看到有理有据的合理解释，好多说法都是瞎猜的。

共射放大器的偏置设计！

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