三极管基本放大电路的三种组态上课讲义Word格式文档下载.docx
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组态二:
共集电极电路
共集电极组态基本放大电路如图所示。
(1)直流分析
(2)交流分析
放大倍数/输入电阻/输出电阻
组态三:
共基极放大电路
共基组态放大电路如图
交流、直流通路
微变等效电路
共基极组态基本放大电路的微变等效电路
性能指标
三种组态电路比较
放大电路的三种基本组态
2.6.1 共集电极放大电路
上图(a)是一个共集组态的单管放大电路,由上图(b)的等效电路可以看出,输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极,所以属于共集组态。
又由于输出信号从发射极引出,因此这种电路也称为射极输出器。
下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。
一、静态工作点
根据上图(a)电路的基极回路可求得静态基极电流为
(2.6.1)
二、电流放大倍数
由上图(b)的等效电路可知
Ai=-(1+β)(2.6.4)
三、电压放大倍数
由上图(a)可得
Re’=Re//RL
由式(2.6.4)和(2.6.5)可知,共集电极放大电路的电流放大倍数大于1,但电压放大倍数恒小于1,而接近于1,且输出电压与输入电压同相,所以又称为射极跟随器。
四、输入电阻
由图2.6.1(b)可得
Ri=rbe+(1+β)Re’
由上式可见,射极输出器的输入电阻等于rbe和(1+β)R、e相串连,因此输入电阻大大提高了。
由上式可见,发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路,需乘(1+β)倍。
五、输出电阻
在上图(b)中,当输出端外加电压U。
,而US=0时,如暂不考虑Re的作用,可得下图。
由图可得
由上式可知,射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻()除以(1+β),因此输出电阻很低,故带负载能力比较强。
由上式也可见,基极回路的电阻折合到发射极,需除以(1+β)。
2.6.2 共基极放大电路
上图(a)是共基极放大电路的原理性电路图。
由图可见,发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置,集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置,从而可以使三极管工作在放大区,因输入信号与输出信号的公共端是基极,因此属于共基组态。
为了养活直流电源的种类,实际电路中一般一再另用一个发射极电源VEE,而是采用如上图(b)的形式,将VCC在电阻Rb1、Rb2上分压得到的结果接到基极。
当旁路电容Cb足够大时,可认为Rb1两端电压基本稳定。
可以看出,此电压能够代表VEE,保证发射结正向偏置。
2.6.3 三种基本组态的比较
根据前面的分析,现对共射、共集和共基三种基本组态的性能特点进行比较,并列于表2-1中。
上述三种接法的主要特点和应用,可以大致归纳如下:
①共射电路同时具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数,输入电阻和输出电阻值比较适中,所以,一般只要对输入电阻、输出电阻和频率响应没有特殊要求的地方,均常采用。
因此,共射电路被广泛地用作低频电压放大电路和输入级、中间级和输出级。
②共集电路的特点是电压跟随,这就是电压放大倍数接近放大电路的三种基本组态
②共集电路的特点是电压跟随,这就是电压放大倍数接近于1而小于1,而且输入电阻很高、输出电阻很低,由于具有这些特点,常被用作多级放大电路的输入级、输出级或作为隔离用的中间级。
首先,可以利用它作为量测放大器的输入级,以减小对被测电路的影响,提高量测的精度。
其次,如果放大电路输出端是一个变化的负载,那么为了在负载变化时保证放大电路的输出电压比较稳定,要求放大电路具有委低的输出电阻。
此时,可以采用射极输出器作为放大电路的输出级。
③共基电路的突出特点在于它具有很低的输入电阻,使晶体管结电容的影响不显著,因此频率响应得到很大改善,所以这种接法常常用于宽频带放大器中。
另外,由于输出电阻高,共基电路还可以作为恒流源。
于1而小于1,而且输入电阻很高、输出电阻很低,由于具有这些特点,常被用作多级放大电路的输入级、输出级或作为隔离用的中间级。