共集电极放大电路
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共集电极放大电路讲解共集电极放大电路是一种常用的电子电路,用于放大输入信号的电压。
它是晶体管放大电路的一种重要形式,具有简单、稳定、线性度高等优点。
本文将对共集电极放大电路进行详细的讲解。
共集电极放大电路的基本结构如图所示。
它由一个NPN型晶体管、电容、电阻等元件组成。
输入信号通过电容C1耦合到晶体管的基极,而电源电压Ve则通过电阻Rb1和电阻Rb2分压形成。
晶体管的集电极通过电阻Re与电源电压Vcc相连,形成了放大电路的输出。
在共集电极放大电路中,晶体管的基极电压与集电极电压共用电源电压,因此称为共集电极电路。
这种电路的特点是输出电压与输入电压之间的相位关系为180度,即电压放大电路。
共集电极放大电路的工作原理是这样的:当输入电压为正半周期时,电容C1充电,电压在电容上升。
此时,电压在电阻Rb1和电阻Rb2之间形成电压分压,将一部分电压作用在晶体管的基极上,使得晶体管的输入电流增大。
晶体管的输出电流也随之增大,通过电阻Re形成输出电压。
当输入电压为负半周期时,电容C1放电,电压在电容上下降。
此时,电压在电阻Rb1和电阻Rb2之间形成电压分压,将一部分电压作用在晶体管的基极上,使得晶体管的输入电流减小。
晶体管的输出电流也随之减小,通过电阻Re形成输出电压。
通过上述的工作原理,可以得出共集电极放大电路的电压增益为Av = -gm * Re,其中gm为晶体管的跨导,Re为电阻的阻值。
电压增益的负号表示输出电压与输入电压之间的相位关系为180度。
除了电压增益,共集电极放大电路还具有电流放大的特点。
由于电阻Re的存在,电流通过晶体管的电流与电阻Re之间存在关系,当输入电压变化时,输出电流也会随之变化。
这使得共集电极放大电路具有电流放大的作用。
共集电极放大电路的应用非常广泛。
在实际电子电路中,它常常用于信号放大、阻抗匹配等方面。
由于其简单、稳定、线性度高的特点,使得它成为了很多电子设备的重要组成部分。
总之,共集电极放大电路是一种常用的电子电路,具有简单、稳定、线性度高等优点。
共集电极放大电路的输入电压和输出电压相位,输入电阻,输出电阻等特点,所以常用
共集电极放大电路(又称为射极跟随器或共射-共集电路)在放大电路中有着特殊的地位和应用,这主要归功于它的几个关键特性:
1. 输入电压和输出电压相位:在共集电极放大电路中,输出电压与输入电压同相。
这意味着当输入信号上升时,输出信号也会上升,反之亦然。
这一特性使得该电路在某些需要保持信号相位不变的场合特别有用。
2. 输入电阻:共集电极放大电路的输入电阻相对较低。
这通常是由于基极和发射极之间的正向偏置造成的。
低输入电阻意味着该电路对前级电路的影响较小,可以减轻信号源的负担。
但这也可能限制了该电路在某些高阻抗场合的应用。
3. 输出电阻:与共射极放大电路相比,共集电极放大电路的输出电阻要小得多。
低输出电阻意味着该电路能够提供更强的驱动能力,更容易驱动后级负载,如扬声器、继电器或其他电路。
4. 电压增益:尽管共集电极放大电路在电压放大方面并不突出(其电压增益略小于1,但通常非常接近1),但它在电流放大和功率放大方面表现出色。
此外,由于输出电压与输入电压同相且几乎相等,该电路常用作缓冲器或隔离器,以减小信号在传输过程中的损失或失真。
综上所述,共集电极放大电路因其独特的电压相位、输入电阻、输出电阻和电压增益特性,在模拟电路设计中占有重要地位。
它常用作缓冲器、驱动器、电流放大器或前级放大器的输出级,以提高电路的整体性能和稳定性。
共集电极放大电路的输出电流-回复共集电极放大电路是一种常见的放大电路,它可以将输入信号的电压放大到更高的电压值。
在这种电路中,输出电流在放大过程中起着重要的作用。
本文将逐步回答共集电极放大电路输出电流的问题,以帮助读者更好地理解这个概念。
1. 什么是共集电极放大电路?共集电极放大电路也被称为集电极放大电路或共发射极放大电路,它是一种三极管放大电路。
在这种电路中,三极管的集电极作为信号输入端,基极和发射极作为信号输出端。
这种配置提供了较高的输入阻抗和较低的输出阻抗。
2. 共集电极放大电路的工作原理是什么?共集电极放大电路的工作原理基于三极管的放大特性。
当输入信号加在集电极上时,由于基极与集电极之间存在电流放大作用,输出信号将从发射极输出。
由于它是负反馈电路,不同于共射电极和共基极放大电路,共集电极放大电路的输出电压与输入电压之间只有相位的变化,即输出信号相对于输入信号是反相的。
3. 共集电极放大电路的输出电流是如何产生的?在共集电极放大电路中,输出电流是由三极管的发射极流出的电流。
由于三极管是一个双极型器件,它的发射电流与基极电流相关。
当输入信号加在集电极上时,集电极电流随之变化,从而改变发射极的电流。
4. 输出电流的大小与输入电流的关系?在共集电极放大电路中,输出电流的大小与输入电流的关系可以通过直流静态工作点来确定。
静态工作点是指放大电路在稳定工作状态下的电压和电流值。
该工作点可以通过选择适当的偏置电阻来实现。
5. 如何计算输出电流的值?输出电流的值可以通过微小信号模型和放大电路的电压增益来计算。
微小信号模型可以看作是对放大电路进行线性化处理,通过线性方程来描述电路的行为。
而电压增益是指输出电压与输入电压之间的比例关系。
通过计算放大倍数和输入电流的比值,可以得到输出电流的大小。
6. 如何优化输出电流的稳定性和准确性?要优化输出电流的稳定性和准确性,可以采取以下措施:a) 选择合适的耦合电容和偏置电阻,以确保电路工作在合适的工作点。
共集电极放大电路共集电极放大电路是一种常用的电子元件,用于放大电信号。
它常被用于开关电源、音频放大器和其他电子设备中。
本文将介绍共集电极放大电路的工作原理、特点和应用。
1. 工作原理共集电极放大电路,也被称为共射极放大电路,是由一个晶体管和几个其他元件组成的。
晶体管的集电极(C)被连接到正电源,发射极(E)被连接到地,基极(B)被测量信号输入。
输入信号的大小和极性变化会导致晶体管的电流变化。
当基极电压变高时,集电极电流也会增加。
这样,通过电流的变化,输入信号就被放大了。
2. 特点共集电极放大电路具有以下几个特点:- 高电压放大系数:共集电极放大电路的电压放大系数(也称为增益)非常高。
这是因为输出信号取自集电极,而不是晶体管的发射极。
晶体管的发射极和地连接,所以输出电压可以接近电源电压。
因此,共集电极放大电路在许多应用中非常有用。
- 输入输出之间的相位反转:共集电极放大电路中,输出信号的相位与输入信号相比发生了反转。
这是由于信号被放大后,要从晶体管的集电极引出。
因此,输出信号相位反转的特性限制了某些应用中会有相位误差的情况。
- 直流耦合:共集电极放大电路中,输入和输出之间通常是通过直接连接的。
这意味着直流信号可以传递,而无需使用电容器进行耦合。
这样可以避免由于电容器的不良或老化而引起的性能问题。
3. 应用共集电极放大电路广泛应用于各种电子设备中。
以下是一些常见的应用示例:- 音频放大器:共集电极放大电路可以用于音频放大器,将微弱的音频信号放大到足以驱动扬声器的电平。
这种电路通常被用于收音机、音响和电视等设备中。
- 开关电源:在开关电源中,共集电极放大电路用于控制稳定输出电压。
输入信号可以控制晶体管的导通和截止,从而控制电源输出的电压。
- 信号传输:共集电极放大电路还可以用于信号传输,如无线电收发系统。
通过调节输入信号的幅度,可以调整输出信号的功率,以适应不同的传输需求。
4. 总结共集电极放大电路是一种常用的电子元件,具有高电压放大系数和直流耦合的特点。
共集电极放大电路
共集电极放大电路是一种常用的电子电路,它主要用于增强电子
设备中的微弱信号或者加以处理后的信号。
它的基本原理是采用有源
元件(晶体管或二极管)和空气电容,将输入信号转变蔽位,形成一
个合适的电压差(驱动信号),然后将其反馈到输入源上,从而大大
放大输入信号的幅值。
共集电极放大电路有几种类型,非常适合扩大微小信号的放大电路。
它可以根据需要调节灵敏度,提高输入电平,并减少噪声,使信
号质量得到有效改善。
另外,它还可用于阻尼和调节各种类型的动态
特性,如响应速度和频率响应。
共集电极放大电路的常见类型包括普通放大器、差分放大器、非
线性放大、可调放大、存储放大和双重增益放大器等。
一般来说,它
们都具有低噪声,高效率放大和低漂移等特点,因此受到越来越多的
使用。
共集电极放大电路应用广泛,用于生产各种电子元器件,如复合
高速摄像机,声光调控器、测量系统和传感器等。
它可以帮助保护电
子设备免受外部的干扰,使它们的工作更加稳定。
另外,它也可以用
于延长电子设备的使用寿命,从而节省电子设备的成本。
由于共集电极放大电路功能强大,使用方便,受到广大消费者的
欢迎。
无论是普通消费者还是专业人士,我们都可以从中受益。
它可
以改善我们生活和工作中的体验,帮助我们更好地了解设备的运行情况。
可以说,共集电极放大电路是电子行业发展的不可或缺的一部分。
共集电极电路电压放大倍数 ,输入电阻 ,输出电阻电压放大倍数是指输入电压与输出电压之间的比率,是衡量电路信号放大能力的重要指标。
共集电极放大电路是一种常见的放大电路,其特点是输入电阻较高,输出电阻较低。
下面将从共集电极放大电路的结构、工作原理、输入电阻、输出电阻及其计算方法等方面展开论述。
共集电极放大电路也称为集电极放大电路,是一种以晶体管的集电极(Collector)为输出端,控制器基极(Base)为输入端,发射器环短接于负载电阻与电源之间的放大电路。
共集电极放大电路的工作原理如下:当输入信号加到基极上时,由于电容的作用,使得直流运动速度不断地迟滞起来,以致在运动的过程中集电极电流就呈现出随着信号变动的幅值而变化的情况,因此,可以得到采用这个电路的功放器输出电流与输入电流之间是有幅度变动关系的。
共集电极放大电路的输入电阻较高是因为基极与发射极之间的 pn 结处于正向偏置状态,形成了一对互相限制的二极管。
在这种情况下,输入阻抗的计算可以通过计算基极电流和基极电压之间的比值得到。
公式如下:输入电阻Rin = ΔVin / ΔIin其中,ΔVi n 为输入电压的变化量,ΔIin 为基极电流的变化量。
共集电极放大电路的输出电阻较低是因为其输出电压取自晶体管的集电极,集电极由于有电源供电,电路在这个地方具有较低的电阻。
共集电极放大电路的输出电阻可以通过以下公式计算:输出电阻Rout = ΔVout / ΔIout其中,ΔVout 为输出电压的变化量,ΔIout 为输出电流的变化量。
实际计算输出电阻时要注意,输出电阻的值会受到负载电阻的影响。
当负载电阻有限时,输出电阻会随之变化。
总之,共集电极放大电路具有输入电阻高、输出电阻低的特点,适合用于信号放大方面的应用。
输入电阻与输出电阻的计算可以通过相应的公式进行,其中考虑了变化量的影响。
实验题目: 射极跟随器
专业 班级 学号 姓名
实验日期: 年 月 日 报告退发 (订正 、 重做)
一、实验目的
1、 掌握射极跟随器的特性及测试方法
2、 进一步学习放大器的参数测试方法
二、实验原理
射极跟随器的原理图如图5-1所示。
它是一个电压串联负反馈放大电路,它具有输入电阻高,输出电阻低,电压放大倍数接近于1,输出电压能够在较大范围内跟随输入电压作线性变化以及输入、输出信号同相等特点。
图5-1 射极跟随器
射极跟随器的输出取自发射极,故称其为射极输出器
1、输入电阻Ri
图5-1电路
Ri =rbe +(1+β)Re
如考虑偏置电阻RB 和负载RL 的影响,则
Ri =RB ∥[rbe +(1+β)(Re ∥RL)]
由上式可知射极跟随器的输入电阻Ri 比共射极单管放大器的输入电阻Ri =RB ∥rbe 要高得多,但由于偏置电阻RB 的分流作用,输入电阻难以进一步提高。
输入电阻的测试方法同单管放大器,实验线路如图5-2所示。
2、输出电阻R0
图5-1电
如考虑信号源内阻Rs ,则
β
r R ∥βr R be E
be O ≈=β)R ∥(R r R ∥β)R ∥(R r R B S be E B S be O +≈+=
由上式可知射极跟随器的输出电阻RO 比共射极单管放大器的输出电阻RO ≈Rc 低得多。
三极管的β愈高,输出电阻愈小。
图5-2 射极跟随器实验电路
即只要测得A 、B 两点的对地电位即可计算出Ri
输出电阻RO 的测试方法亦同单管放大器,即先测出空载输出电压UO ,再测接入负载RL 后的输出电压UL ,根据
即可求出 R0
3、电压放大倍数 图5-1电路
上式说明射极跟随器的电压放大倍数小于近于1,且为正值。
这是深度电压负反馈的结果。
但它的射极电流仍比基流大(1+β)倍, 所以它具有一定的电流和功率放大作用。
4、电压跟随范围
电压跟随范围是指射极跟随器输出电压uO 跟随输入电压ui 作线性变化的区域。
当ui 超过一定范围时,uO 便不能跟随ui 作线性变化,即uO 波形产生了失真。
为了使输出电压uO 正、负半周对称,并充分利用电压跟随范围,静态工作点应选在交流负载线中点,测量时可直接用示波器读取uO 的峰峰值,即电压跟随范围;或用交流毫伏表读取uO 的有效值,则电压跟随范围
三、实验设备与器件
1、模拟电路实验箱
2、函数信号发生器
3、双踪示波器
4、交流毫伏表
R
U U U I U R i
s i i i i
-==O L O L L U R R R U +=L L
O O 1)R U U (R -=)
R ∥β)(R (1r )R ∥β)(R (1A L E be L E V +++=
5、万用表
6、3DG12×1 (β=50~100)或9013
7、电阻器、电容器若干。
四、实验内容
按图5-2组接电路
1、静态工作点的调整
方法a:接通+12V直流电源,将射极直流电压调到UE(V)=6V即可,把测得数据记入下表:
方法b:接通+12V直流电源,在A点加入f=1KHz正弦信号Us,输出端用示波器监视输出波形,反复调整Rw及信号源的输出幅度,使在示波器的屏幕上得到一个最大不失真输出波形,然后置Us =0,用直流电压表测量晶体管各电极对地电位;将测得数据记入下表:
UE(V)UB(V)UC(V)IE(mA)
在下面整个测试过程中保持RW值不变(即静工作点IE不变)。
2、测量电压放大倍数Av
接入负载RL=1KΩ,在A点加f=1KHz正弦信号Us,500mVp-p 为起点,逐渐加大输入信号幅度,用示波器观察输出波形Uo ,在输出最大不失真情况下,用示波器测Ui、UL值。
记入下表; 并记录出入输出波形的相位关系。
Ui(V)UL(V)AV
3、测量输出电阻R0
接上负载RL=1K,在A点加f=1KHz正弦信号Us ,用示波器监视输出波形,测空载输出电压UO,以及接入负载时输出电压UL,记入表5-3。
U0(V)UL(V)RO(KΩ)
4、测量输入电阻Ri
在A点加f=1KHz的正弦信号Us ,用示波器监视输出波形,用示波器分别测出A、B 点的Us、Ui,记入表5-4。
US(V)Ui(V)Ri(KΩ)
5、测试跟随特性
接入负载RL=1KΩ,在A点加入f=1KHz正弦信号Us ,逐渐增大信号Us幅度,用示波器监视输出波形直至输出波形达最大不失真,测量对应的UL值,记入表5-5。
Ui(V)
UL(V)
6、测试频率响应特性
保持输入信号ui幅度不变,改变信号源频率,用示波器监视输出波形,并记录不同频率下的输出电压UL值,记入表5-6。
f(KHz)
UL(V)
五、实验总结
附:采用自举电路的射极跟随器
在一些电子测量仪器中,为了减轻仪器对信号源所取用的电流,以提高测量精度,通常采用下图所示带有自举电路的射极跟随器,以提高偏置电路的等效电阻,从而保证射极跟随器有足够高的输入电阻。