共基極放大電路學(xué)習(xí)卡片

1、課題名稱(chēng)：放大電路基礎(chǔ)知識(shí) 教師姓名 余紅娟 不同類(lèi)型放大電路單元卡片3共基極放大電路（三極管結(jié)構(gòu)）放大電路一般分為分立放大電路與集成放大電路，現(xiàn)在實(shí)用中基本上采用集成放大電路，這份卡片給出了常用的分立放大電路單元與集成放大電路單元，在比較中學(xué)習(xí)收獲會(huì)比較大，要提倡解剖麻雀的學(xué)習(xí)精神，舉一反三，在不斷應(yīng)用中進(jìn)行創(chuàng)新與提高。分立放大電路雖然用得很少了，但是了解一些分立放大電路的調(diào)試與分析、制作技術(shù)是學(xué)習(xí)集成放大電路的基礎(chǔ)，有必要在學(xué)習(xí)階段對(duì)這類(lèi)基礎(chǔ)性的電路作一些學(xué)習(xí)與調(diào)試。卡片目錄1 共基極放大電路（三極管結(jié)構(gòu)）2 共基極放大電路（三極管結(jié)構(gòu)）3 共基極放大電路（三極管結(jié)構(gòu)）4 差分放大電路（三

2、極管結(jié)構(gòu)）5 功率放大電路（三極管結(jié)構(gòu)）6 反相比例放大電路（集成電路結(jié)構(gòu)）7 同相比例放大電路（集成電路結(jié)構(gòu)）8 加法放大電路（集成電路結(jié)構(gòu)）9 減法放大電路（集成電路結(jié)構(gòu)）10電壓跟隨器（集成電路結(jié)構(gòu)）11測(cè)量放大電路（集成電路結(jié)構(gòu)）12微分運(yùn)算電路（集成電路結(jié)構(gòu)）13積分運(yùn)算電路（集成電路結(jié)構(gòu)）14比較器（集成電路結(jié)構(gòu)）15電流電壓轉(zhuǎn)換器（集成電路結(jié)構(gòu)）16電壓電流轉(zhuǎn)換器（集成電路結(jié)構(gòu)）卡片3 共基極放大電路（三極管結(jié)構(gòu)）圖1 共基極放大電路1電路仿真測(cè)試：把圖1的共基極放大電路輸入到EWB仿真軟件中，進(jìn)行放大電路的性能指標(biāo)參數(shù)測(cè)試。如圖2所示：圖2共基極放大電路仿真電路測(cè)試內(nèi)容（1）靜

3、態(tài)工作點(diǎn)（注意與共發(fā)射極電路進(jìn)行比較）先點(diǎn)Analysis，再點(diǎn)DC Operating Point，得到直流工作點(diǎn)如圖3所示三極管三個(gè)極上的電位是UB=1.9658V，UC=7.44813V,UE=1.19416V. 三極管的偏置電壓分別是UBE=0.7V,UCE=6.2V,結(jié)論:由于三極管偏置在合適的放大電路工作點(diǎn),所以能夠進(jìn)行小信號(hào)放大.圖3 三極管靜態(tài)工作點(diǎn)（2）觀察信號(hào)波形圖4 共基極放大電路的輸入輸出信號(hào)波形圖5 測(cè)輸入輸出電壓 如圖4所示,藍(lán)色表示輸入信號(hào),紅色表示輸出信號(hào),共基極放大電路的輸出信號(hào)波形與輸入信號(hào)同相位,放大倍數(shù)大.（3）測(cè)放大倍數(shù)把示波器的指針?lè)旁诒粶y(cè)信號(hào)上,讀

4、出指針顯示框中的讀數(shù),如圖5所示:（4）測(cè)輸入電阻 在信號(hào)源和放大器之間串聯(lián)接入一個(gè)1K電阻,用示波器讀出接入1K電阻前后,電路的輸入信號(hào),如圖6所示,由測(cè)量值計(jì)算出輸入電阻值為: 圖6 測(cè)輸入電阻圖結(jié)論：輸入電阻比共發(fā)射極放大電路小得多（5）測(cè)輸出電阻用示波器測(cè)量結(jié)論：輸出電阻和共發(fā)射極放大電路相同（6）測(cè)頻帶寬度先點(diǎn)Analysis,再點(diǎn)AC Freuency,然后設(shè)置掃頻范圍,對(duì)輸出端即第2個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試,仿真設(shè)置如圖7所示:圖7 AC Frequency Analysis設(shè)置點(diǎn)Simulate鍵得到仿真結(jié)果如圖8所示:圖8 頻率特性測(cè)量仿真結(jié)果表明有一個(gè)下限頻率,通頻帶上限頻率很寬.幾

5、乎是無(wú)限寬了.上述用一個(gè)EWB仿真的軟件對(duì)共基極放大電路進(jìn)行了性能指標(biāo)參數(shù)的詳細(xì)分析,與實(shí)際相比,EWB仿真軟件提供的三極管模型有理想的和指定廠家的,無(wú)論采用什么三極管模型,都能基本反應(yīng)出放大電路的特性,但是顯然不同的三極管型號(hào)或模型,仿真的結(jié)果都有一些差異.因而模擬電路的分析與調(diào)試往往與所采用的器件有關(guān),計(jì)算與測(cè)試結(jié)果只能反應(yīng)某一特定的環(huán)境下的結(jié)果.2電路理論分析與計(jì)算 理論計(jì)算與分析是實(shí)現(xiàn)電子電路的非常好的設(shè)計(jì)手段,這方面是職業(yè)學(xué)校同學(xué)們的弱點(diǎn),適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)一些計(jì)算與分析的方法,更能使你的動(dòng)手能力如虎添翼,節(jié)約時(shí)間與成本. 共基極放大電路(簡(jiǎn)稱(chēng)共基放大電路)如圖1(a)所示,直流通路采用的是

6、分壓偏置式,交流信號(hào)經(jīng)C1從發(fā)射極輸入,從集電極經(jīng)C2輸出,C1、C2為耦合電容,Cb為基極旁路電容,使基極交流接地,故稱(chēng)為共基極放大器。微變等效電路如圖1(b)所示。圖1 共基極放大電路（a）基本放大電路;（b）微變等效電路1) 靜態(tài)工作點(diǎn)（與共發(fā)射極放大電路分析方法一樣） 圖1中如果忽略IBQ對(duì)Rb1、Rb2分壓電路中電流的分流作用，則基極靜態(tài)電壓UBQ為流經(jīng)Re的電流IEQ為如果滿足UBUBE，則上式可簡(jiǎn)化為 而2) 動(dòng)態(tài)分析 利用三極管的微變等效模型，可以畫(huà)出圖1（a）電路的微變等效電路如圖1（b）所示。 圖中，b、e之間用rbe代替， c、 e之間用電流源ib代替。 （1） 電流放大

7、倍數(shù)。 在圖1（b）中，當(dāng)忽略Re對(duì)輸入電流ii的分流作用時(shí)，則ii-ie；流經(jīng)RL（RL=RcRL）的輸出電流io=-ic。稱(chēng)作三極管共基電流放大系數(shù)。由于小于且近似等于1，所以共基極電路沒(méi)有電流放大作用。 （2） 電壓放大倍數(shù)。 根據(jù)圖1（b）可得 ui=-rbeib uo=RLio=-RLic=-RLib 所以，電壓放大倍數(shù)為上式表明，共基極放大電路具有電壓放大作用， 其電壓放大倍數(shù)和共射電路的電壓放大倍數(shù)在數(shù)值上相等，共基極電路輸出電壓和輸入電壓同相位。 （3） 輸入電阻。 當(dāng)不考慮Re的并聯(lián)支路時(shí)， 即從發(fā)射極向里看進(jìn)去的輸入電阻ri為 rbe是共射極電路從基極向里看進(jìn)去的輸入電阻，

8、顯然， 共基極電路從發(fā)射極向里看進(jìn)去的輸入電阻為共射極電路的1（1+）。 （4） 輸出電阻。 在圖1（b）中，令us=0，則ib=0，受控電流源ib=0，可視為開(kāi)路，斷開(kāi)RL，接入u，可得i=u/Rc，因此，求得共基放大電路的輸出電阻ro=Rc。 綜上所述，共基、共射電路元件參數(shù)相同時(shí)，它們的電壓放大倍數(shù)Au數(shù)值是相等的，但是，由于共基電路的輸入電阻很小，輸入信號(hào)源電壓不能有效地激勵(lì)放大電路，所以，在Rs相同時(shí)，共基極電路實(shí)際提供的源電壓放大倍數(shù)將遠(yuǎn)小于共射電路的源電壓放大倍數(shù)。例題計(jì)算：下面是對(duì)下圖共基極放大電路的計(jì)算分析,可以和仿真分析進(jìn)行對(duì)比;設(shè)晶體管的b100，=100。求電路的Q點(diǎn)、

9、Ri和Ro；解：靜態(tài)分析：（與共發(fā)射極電路同） 動(dòng)態(tài)分析：3. 與共發(fā)射極放大電路的對(duì)比，在比較中學(xué)習(xí)才會(huì)有所提高共發(fā)射極放大電路放大器是一種三端電路，其中必有一端是輸入和輸出的共同“地”端。如果這個(gè)共“地”端接于發(fā)射極，則稱(chēng)其為共發(fā)射極放大電路。 共發(fā)射極放大電路具有以下特性： 1、輸入信號(hào)與輸出信號(hào)反相； 2、有電壓放大作用； 3、有電流放大作用； 4、功率增益最高（與共基極、共基極比較）； 5、適用于電壓放大與功率放大電路。共集電極放大器共集電極放大器具有較高的輸入電阻和較低的輸出電阻，這是共集電極放大器射極最突出的優(yōu)點(diǎn)。共集電極放大器常用作多級(jí)放大器的第一級(jí)或最末級(jí)，也可用于中間隔離級(jí)

10、。用作輸入級(jí)時(shí)，其高的輸入電阻可以減輕信號(hào)源的負(fù)擔(dān)，提高放大器的輸入電壓。用作輸出級(jí)時(shí)，其低的輸出電阻可以減小負(fù)載變化對(duì)輸出電壓的影響，并易于與低阻負(fù)載相匹配，向負(fù)載傳送盡可能大的功率。共基極放大電路共基極放大電路中，輸入信號(hào)是由三極管的發(fā)射極與基極兩端輸入的，再由三極管的集電極與基極兩端獲得輸出信號(hào)因?yàn)榛鶚O是共同接地端，所以稱(chēng)為共基極放大電路。共基極放大電路具有以下特性：1、輸入信號(hào)與輸出信號(hào)同相；2、電壓增益高；3、電流增益低（1）；4、功率增益高；5、適用于高頻電路。共基極放大電路的輸入阻抗很小，會(huì)使輸入信號(hào)嚴(yán)重衰減，不適合作為電壓放大器。但它的頻寬很大，因此通常用來(lái)做寬頻或高頻放大器。在某些場(chǎng)合，共基極放大電路也可以作為“電流緩沖器”（Current Buffer