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  • 共集电极基本放大电路如1示,又名电压跟随器,射极输出器 ... (a) 共集电极放大电路 (b) 共集电极放大电路直流通路  1集电极放大电路及其直流通路   (1) 静态分析 将共集电极基本放大...

    共集电极基本放大电路如图1示,又名电压跟随器,射极输出器

    其直流工作状态和动态分析如下:

                          

                            (a) 共集电极放大电路        (b) 共集电极放大电路直流通路

                                图1集电极放大电路及其直流通路

     

    (1) 静态分析

    将共集电极基本放大电路的直流通路画于图5-12(b)之中,于是有

               

    (2) 动态分析

    将图2(a)的放大电路的中频微变等效电路画出,如图2所示。

      

              图2微变等效电路     图5-15 计算共集电极输出电阻的等效电路

    ① 电压放大倍数

        

    ② 输入电阻

        

      

    ③ 输出电阻

     

     

     

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  • 1.集接法首先,我们来看看放大电路(所谓集,就是输入输出回路公用三极管的集电极C)我们的原始电路图是这样的:原始电路图首先,还是老一套,先进行支流分析:有:RbIBQ+UBEQ+IEQRe=VCC​即IBQ=(VCC−UBEQ)/...

    1.共集接法

    首先,我们来看看共集放大电路(所谓共集,就是输入输出回路公用三极管的集电极C)

    我们的原始电路图是这样的:

    cb585632552b0c7a3571255aaf90e438.png

    原始电路图

    首先,还是老一套,先进行支流分析:

    有:RbIBQ+UBEQ+IEQRe=VCC

    ​即IBQ=(VCC−UBEQ)/(Rb+(1+βRe))

    然后,ICQ=βIBQ

    ​UCEQ=VCC−(1+β)ReIBQ≈VCC−ICQRe

    ​静态工作点Q分析完了,下面,我们要画出它的交流通路,及其微变等效电路,首先,我们看下图中左边部分,我们一开始都把三极管先画成这样:(其中,rbe=rbb′+rb′e)

    1fc891feb5b890db447492c3a3fe3678.png

    然后,我们看共什么极,就把那个集接地就行了

    那么,最终我们画出的微变等效电路长这样:

    8c048f3961673f5a5c0de363a3d575f8.png

    先求微变等效电路的参数:

    rbe=rbb′+rb′e=UT/ICQ

    下面求放大电路的指标:

    (1). 输入电阻Ri

    首先,我们第一眼可以看出,输出电阻是Rb 并联一个什么东西:Ri=Rb//(...)

    下面,我们就等效成求be端的等效电阻:等于be端的输入电压比输入电流:

    Reqbe=(Ibrbe+(1+β)(Re//RL))/Ib=rbe+(1+β)(Re//RL)

    因此,输入电阻Ri=Rb//(rbe+(1+β)(Re//RL))

    (2). 放大倍数Au

    Au=u0/ui=(1+β)Ib(Re//RL)/Ibrbe+Ib(1+β)(Re//RL)=(1+β)(Re//RL)/(rbe+(1+β)(Re//Rc))

    我们发现,共集接法的放大倍数接近于1,但始终小于1

    共集接法的放大倍数接近1,说明它不能对电压进行放大,而通过输入输出回路的电流分析,它可以对电流进行放大

    (3). 输出电阻

    也就是先将R断开,从RL端看进去的等效电阻:

    首先,我们将ui置零,那么Rb被短路,电路如下图所示:(这是电源无内阻的情况,实际上,电源的内阻是不应该被忽略的,这里为了简单起见忽略了内阻)

    6667724880d7181147d87c190fdfbf65.png

    也就是要求从1.看进去的输入电阻,我们现在第一眼就能知道是Re跟什么东西并联

    因此,我们现在就等效成先求从2.看进去的输入电阻:

    根据定义式 = 端口电压 / 总电流

    端电压 = −rbeIb,总电流 = (−1+β)Ib,因此,2.看进去的等效电阻 = −rbeIb/(-(1+β)Ib)

    那么,输出电阻的表达式如下:

    R0=Re//(rbeIb/(1+β)Ib)=Re//(rbe/(1+β))

    ​由于Re很大,那么并联之后的影响可以忽略,那么输出电阻就等于

    R0=rbe/(1+β)(比较小),因此,我们知道:对于共集连接,它的带负载能力较强

    2.共基接法

    下面是共基接法的原始电路图:

    0859ed4400250fd710c8541849dba5a2.png

    As usual,我们也是从直流通路开始分析:(这里我们需要对电路的位置进行调整)

    542d1bbbf4914540ad2629587c90981f.png

    那么,下面我们开始计算静态工作点Q:

    IBQ=((R2/(R2+R3))VCC−UCEQ)/R2+(1+β)R1

    UCEQ=VCC−R4ICQ−R1IEQ

    下面,我们来画出它的交流通路,然后分析电路的一些指标

    7987327092cc78e30f8833671c5f6870.png

    下面我们来计算它的一些指标:

    输入电阻Ri我们可以看出输入电阻是Ri并联上一个什么东西:Ri=R1//(...)

    Ri=R1//(Ibrbe/(1+β)Ib)=R1//rbe/(1+β)

    下面是放大倍数Au

    Au=u0/ui=−βIb(R4//RL)/−Ibrbe=β(R4//RL)/rbe

    最后来看看输出电阻:R0=R4

    我们可以看到:共集接法的输入回路电流为Ie,输出回路的电流为Ic,因此无电流放大能力,但是又足够的电压放大能力

    3.共射接法

    这一部分请读者们参考我之前的文章,里面有详细的分析,这里不再赘述


    我是医械测试杨先生,我的每一篇文章都是自己用心思考而成,希望能对需要的人提供一定帮助,如果你觉得还满意的话,不妨点赞和关注支持一下,原创不易,且看且珍惜~

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  • 放大电路在放大信号时,总有两个电极作为信号的输入端,同时也应有两个电极作为输出端。根据半导体三极管三个电极与输入、输出端子的连接方式,可归纳为三种:共发射极电路、共基极电路以及共集电极电路。
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    基本共集放大电路

    基本共集放大电路、直流通路、交流通路
    图a是基本共集放大电路,从基极与发射极进行输入,从发射极进行输出,共用的是集电极(这个公用在交流通路中很直观),所以叫做共集放大电路。
    图b是基本共集放大电路的直流通路
    图c是基本共集放大电路的交流通路

    直流通路十分简单,交流通路的画起来可能有些费劲,下图一步步转换一下。
    交流通路转换
    得到交流通路之后,再做出他的简化H参数等效模型
    基本共集放大电路的简化H参数等效模型
    其参数如下
    放大倍数、输入电阻、输出电阻
    基本共集放大电路相比基本共射放大电路而言,他没有电压放大作用,有电流放大作用,也是功率放大,他的输入电阻相比较于基本共射的rbe而言要大的多,所以适合放到前端去抢信号,输出电阻相比共射的Rc而言要小的多,所以输出的电压稳定性很好。因其再射极输出又称为射极输出器。

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    一、共发射极组态基本放大电路的组成

    共射组态基本放大电路如图所示。

    8e60023349e03c01bcdd01fae6867a6a.png

    共射组态交流基本放大电路

    (1) 基本组成

    三极管T--起放大作用。

    负载电阻RC,RL--将变化的集电极电流转换为电压输出。

    偏置电路UCC(Vcc),RB--使三极管工作在线性区。

    耦合电容C1,C2—起隔直作用,输入电容C1保证信号加到发射结,不影响发射结偏置。输出电容C2保证信号输送到负载,不影响集电结偏置。

    (2) 静态和动态

    静态—ui=0 时,放大电路的工作状态,也称直流工作状态。

    动态—ui≠0 时,放大电路的工作状态,也称交流工作状态。

    放大电路建立正确的静态,是保证动态工作的前提。分析放大电路必须要正确地区分静态和动态,正确地区分直流通路和交流通路。

    (3) 直流通路和交流通路

    放大电路的直流通路和交流通路如下图中(a),(b)所示。

    直流通路,即能通过直流的通路。从C、B、E向外看,有直流负载电阻、 Rc 、RB。

    交流通路,即能通过交流的电路通路。如从C、B、E向外看,有等效的交流负载电阻、 Rc//RL、 RB。

    直流电源和耦合电容对交流相当于短路。因为按迭加原理,交流电流流过直流电源时,没有压降。设C1、 C2 足够大,对信号而言,其上的交流压降近似为零,在交流通路中,可将耦合电容短路。

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     (a)直流通路             (b)交流通路

    基本放大电路的直流通路和交流通路

    二.静态分析

    1、静态工作状态的计算分析法

    根据直流通路图5-2(a)可对放大电路的静态进行计算

    3c4ea2715203776c16439e6396337b48.png

    IB、IC和UCE这些量代表的工作状态称为静态工作点,用Q表示。

    2、用图解法求静态工作点

    放大电路静态工作状态的图解分析如下图所示。

    (1) 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点—UCC和UCC/Rc,即可画出直流负载线。

    (2)由式UBE =UCC-IBRb 在输入特性曲线上,作出输入负载线,两线的交点即是Q。

    (3)得到Q点的参数IB、IC和UCE。

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    放大电路静态工作状态的图解分析

    3. 动态分析

    微变等效电路法和图解法是动态分析的基本方法。

    (1) 微变等效电路的建立

    ① 三极管等效为一个线性元件。

    ② 对于低频模型可以不考虑结电容的影响。

    晶体管的输入、输出特性曲线见下图(a)、图5-4(b)。

    92ed165c4914788b08c3a35787bd0b2c.png (a)         (b)

    其输入回路的等效电路如下图所示。 

    bd64054b9ec7b278d95e2d24b520792a.png

    (2) 动态性能指标计算

    a5883134aaad1a892edc49bab2f7fdac.png

    共发射极交流基本放大电路如下图(a)所示。

    770f14ca13305e2acfe3e5d44600c9d8.png (a) 共射基本放大电路  (b)微变等效电路

    共射放大电路及其微变等效电路

    电压放大倍数Av

    Av = = -βRL' / rbe

    输入电阻ri

    ri = = rbe // Rb1// Rb2≈rbe = rbb' +(1+β)26 / IE =300Ω+(1+β)26/ IE

    出电阻Ro

    Ro = rce∥Rc≈Rc

    文章来源:EDN电子技术设计

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共集电极放大电路图