共基極與共集電極電路

1、3.6 共集電極電路和共基極電路 3.6.1共集電極電路 共集電極電路又稱為射極輸出器、電壓 跟隨器。此電路的優(yōu)點是輸入電阻很高、輸 出電阻很低，多用于輸入極、輸出極或緩沖 極。 1.電路分析 (1)求Q點 1 根據(jù)如圖所示： 共集電極電路原理圖交流通路2 (2)電壓增益 由于射極輸出器的電壓接近于 1，它的輸出電壓和輸入電壓是同相的，因此稱為電壓跟隨器。3 (3)輸入電阻 4 (4)輸出電阻5 綜上分析說明，電壓跟隨器的特點是： 電壓增益小于1而近于1，輸出電壓與輸 入電壓同相，輸入電阻高、輸出電阻低。3.6.2 共基極電路 共基極電路又被稱為電流跟隨器。此電 路適用于寬頻帶和高頻情況下，要

2、求穩(wěn)定性 較好時。6 3.7 放大電路的頻率響應(yīng)3.7.1 單時間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)(見例題)1.RC低通電路的頻率響應(yīng) 在放大電路的高頻區(qū)，影響頻率響應(yīng)的主 要因素是管子的極間電容和接線電容等，它們 在電路中與其它支路是并聯(lián)的，因此它們對高 頻響應(yīng)的影響可用如圖所示的 RC 低通電路來 模擬?？傻酶哳l區(qū)的電壓增益得幅值和相角分 別為：7 幅頻響應(yīng)：(1) 當 f fH 時RC低通電路8 相頻響應(yīng)：(1) 當ffH時, H-90，得一條 H=-90的直線。(3) 當f=fH時, H-45。 0.01fH0.1fHfH10fH100fH20lgAvH H3dB-20dB/十倍頻程-45o/十

3、倍頻程f/Hzf/Hz-20-400-45o-90o0o相頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)RC低通電路的頻率響應(yīng)9 2.RC高通電路的頻率響應(yīng) 在放大電路的低頻區(qū)內(nèi)，耦合電容和射 極旁路電容對低頻響應(yīng)的影響，可用如圖所 示的RC高通電路來模擬?？傻玫皖l區(qū)電壓增 益得幅值和相角分別為：用來模擬放大電路低頻響應(yīng)的RC高通電路10 3.主要特征參數(shù): 中頻增益A及相角、上限頻率 fH、下限 頻率fL、通頻帶BW和增益帶寬積GBW等。 4.頻率響應(yīng)的分析方法： 用混合 型等效電路分析高頻響應(yīng)，用 含有電容的低頻等效電路分析低頻響應(yīng)。分 析時，先以拉氏變換為基礎(chǔ)，將電路中電容 C用1/sC表示、電感L用Ls表示，導(dǎo)出電路

4、的 傳遞函數(shù)；然后用j代替?zhèn)鬟f函數(shù)中的復(fù) 11 變量 s，獲得頻率特性表達式，求得頻率響 應(yīng)的相關(guān)參數(shù)。也可以在等效電路中直接用 電容C、電感L的阻抗1/jC、jL導(dǎo)出頻率 特性表達式。在分析頻率響應(yīng)時，往往采用 對數(shù)頻率響應(yīng)，即Bode圖，頻率采用對數(shù)分 度，幅值(dB)和相角采用線性分度，并可采 用折線近似的方法作圖分析。12 5.多級放大電路的頻率響應(yīng) 多級放大電路的對數(shù)幅頻特性等于各級 對數(shù)幅頻特性之和，相頻特性等于各級相頻 特性之和。繪制 Bode 圖時，只要把各級曲 線在同一橫坐標下的縱坐標相加即可。多級 放大器的頻率響應(yīng)相對于單級放大器，其總 的規(guī)律是電壓增益提高了，而通頻帶變窄

5、了。13 例題： 例: 在一個交流放大電路中，測出某三極管 三個管腳對地電位為：(1)端為1.5V (2)端為 4V (3)端為2.1V ； 解：則(1)端為e極； (2)端為c極；(3)端為 b極；該管子為NPN型。討論：工作在放大區(qū)的三極管應(yīng)有下列關(guān)系： |VBE|0.7V(硅管)或0.2V(鍺管), |VCE| |VBE| 對NPN管： VE VB VB VC 14 例: 已知如圖所示,問：(1)該電路是哪一類型放大電路；(2)計算Q；(3)畫出電路的等效電路；(4)計算AV；15 解: (1)是共發(fā)射極放大電路； (2) 16 (3)等效電路如圖所示：17 例: NPN型三極管接成如圖

6、所示兩種電路，試 分析三極管T在這兩種電路中分別處于何種工 作狀態(tài)。設(shè)T的VBE=0.7V。 (a)(b)18 解：三極管的工作狀態(tài)，可以通過比較基極電流B和臨界飽和基極電流BS來判定。 由圖(a)可知， 因為B BS ，所以，三極管處于飽和狀態(tài)。20小結(jié)：判斷三極管的工作狀態(tài)，可有多種方法: (1)根據(jù)發(fā)射接和集電結(jié)的偏置電壓來判別。 (2)根據(jù)靜態(tài)工作點BQ和CQ之來判別： BQ0, 管子工作在截止區(qū)； CQ= BQ，管子工作在 放大區(qū)； BQ CQ/,管子工作在飽和區(qū)。 (3)根據(jù)UBEQ值來判別，UBEQ 0.5V(對硅管)， 管子工作在截止區(qū)；UBEQ 0.7VUCEQ,管子工作 在

7、飽和區(qū)。 (4)根據(jù)UCEQ值來判別，UCEQ EC,管子工作在 截止區(qū)； UCEQ0,管子工作在飽和區(qū)。21 例: (北京航空航天大學1999年研究生入學 試題)設(shè)如圖三極管T的 =100 ，rbb=100, VBEQ=0.7V；C1 ,C2 ,C3對交流信號可視為短路， RS=600。 (1)計算靜態(tài)工作點Q(VCEQ,CQ)； (2)畫出交流通路及交流小信號低頻等效電路； (3)求輸入電阻Ri； (4)求輸出電阻Ro； (5)求電壓增益Av=Vi/V0和Avs=V0/Vs；22 解：(1)電容對于直流信號相當于開路，因此根據(jù)該放大電路的直流通路可以列出方程： VCC=CR3+BQ(R1+

8、R2)+VBE將C= BQ代入，得：23 CQ= BQ=3.1mA VCEQVCC-CQR3=10-3.12=3.8V (2)交流通路如圖(a)所示，交流小信號低頻等 效電路如圖(b)所示：(a)(b)24 (3)由微變等效電路可知，輸入電阻為： 25 小結(jié)： 本題的目的在于熟悉放大器靜態(tài)工作點 的估算法，以及利用微變等效電路求放大器 的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。求 放大器的靜態(tài)工作點實際上就是求解放大器 的直流通路。具體的方法有兩種：一是圖解 法，條件是要知道管子的特性曲線；二是故26 算法，條件是要知道管子的電流放大系數(shù)。 求放大器的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出 電阻，實際上就是求

9、解放大器的微變等效電 路。該放大器的微變等效電路可以根據(jù)電和 直流電源對交流相當于短路以及用管子的微 變等效電路代替管子的原則來畫出。27 例: 某共射電路如圖所示，已知三極管的 rbb=100, rbe=900,gm=0.04s,C=500pF. (1)試計算中頻電壓 反大倍數(shù)Aus； (2)試計算上、下限 截止頻率fH, fL； (3)畫出幅頻、相頻 特性曲線；28 解:(1)由微變等效電路圖可求得： 29 (2)分別由輸入輸出回路求出由耦合電容C1、C2 單獨作用時的下限頻率fL1、fL2 所以電路下限頻率應(yīng)取為fL=40Hz。 電路上限截止頻率由三極管的結(jié)電容決定，高頻等效電路的輸入部分如圖所示。由此可得30 (3) 20lg|Aus|=31dB 相應(yīng)的幅頻、相頻特性曲線如圖所示。31fLfHfLfH102030-1350-900-1800-2250-270040600kffAus(dB)幅頻相頻32 討論： 本題中電容C1、C2對下限截止頻率 fL都 有影響，可采用近似計算法，即先分別考慮 每個電容單獨作用時(將其它