Schritt-für-Schritt-Design eines Bjt-basierten Audioverstärkers mit Berechnungen

Dieser Artikel enthält eine detaillierte Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Entwerfen eines BJT-basierten Audioverstärkers, einschließlich der notwendigen Berechnungen. Er behandelt die Auswahl der Komponenten, Verzerrung und Leistungsanalyse, um sicherzustellen, dass der Verstärker die gewünschten Spezifikationen erfüllt.

Grundlegende Konfiguration verstehen

Der Common-Emitter-Verstärker ist aufgrund seiner hohen Verstärkung eine beliebte Konfiguration für die Audioverstärkung, wobei der Entwurfsprozess mit der Definition der erforderlichen Spannungsverstärkung, Eingangsimpedanz und Ausgangsimpedanz beginnt.

Auswahl des Transistors und Biasing

Die Vorspannung stellt sicher, dass der Transistor im aktiven Bereich für lineare Verstärkung arbeitet. Der Bias-Punkt oder Q-Punkt wird durch Auswahl des Kollektorstroms (I_C) und der Kollektor-Emitter-Spannung (V_CE eingestellt.

Berechnungen für Biasing und Gain

Unter der Annahme eines gewünschten Spannungsgewinns (A_v) von 20 und eines Lastwiderstands (R_L) von 8 kΩ umfassen Berechnungen die Auswahl von Vorspannungswiderständen und Emitterwiderstand, um den Arbeitspunkt zu stabilisieren.

• Bestimmen Sie den Kollektorstrom (I_C) unter Verwendung der gewünschten Spannungsverstärkung und des Lastwiderstands.
• Der Basisvorspannungswiderstand (R_B) wird unter Verwendung der Stromverstärkung des Transistors (β) berechnet.
• Stellen Sie den Emitterwiderstand (R_E) ein, um Stabilität und Linearität zu verbessern.
• Überprüfen Sie die Kollektor-Emitter-Spannung (V_CE) bleibt innerhalb des aktiven Bereichs des Transistors.

Finalisierung des Designs

Nach Berechnungen ist die Schaltung zusammenzusetzen und den Verstärker zu prüfen, gegebenenfalls Vorspannungswiderstände einzustellen, um die gewünschte Verstärkung und Linearität zu erreichen, und sicherzustellen, dass der Verstärker innerhalb des angegebenen Eingangssignalbereichs ohne Verzerrung arbeitet.