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晶体三极管及其放⼤电路之共集电极电路
共射级放⼤电路的放⼤倍数较⾼，但是其输出阻抗较⾼，我们必须设计电路使得其输出电阻⼩，受负载影响⼩！
⼀．共集电极放⼤电路分析
1.计算及分析⽅法
2.主要⽤途
（1）⽤作⾼输⼊电阻的输⼊级，因为其输⼊电阻⼤。
（2）⽤作低输出电阻的输出级，输出电阻⼩。
（3）⽤作中间隔离级。
3.实际应⽤电路分析及选型
1.具体电路的设计及分析：
1.
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2.射极跟随器的性能
（1）输⼊电阻的测量⽅法，输⼊端串联电阻Rs，上⾯电路测量的输⼊电阻为两个偏置电阻并联的值,输⼊阻抗为偏置电阻并联值。
（2）输出电阻的测量⽅法，输出端接负载RL与没有负载时的电压关系。
上⾯电路测得的输出阻抗为0；
（3）负载加重的情况：
Re和Rl并联，射级电流不变，不允许输出的电压⽐(Re//Rl)*Ie⼩，否则下⾯部分会被截断，设计时，空载电流需要⼤于最⼤输出电流。
具体的解决⽅案是：推挽型射级跟随器
上⾯的推挽电路⽤NPN组成的射极跟随器代替发射级电阻，只有⼀个⼆极管⼯作，且在没有输⼊信号时，两个⼆极管都不⼯作，电路功耗较低，电路的缺点是存在交越失真，故导通⾓⼩院180°，仿真中没有看到具体的现象，不知道为什么
针对交越失真，做出如下的改进：
3.射极跟随器的应⽤电路
（1）NPN管与负电源的射级跟随器
（2）PNP管与负电源射极跟随器
（3）正负电源的射极跟随器
（4）OP 放⼤器与射极跟随器的组合来增⼤电路驱动电流。
三种⼯作形式！。
三极管工作原理图一、引言三极管是一种重要的电子元件，广泛应用于各种电子设备中。
本文将详细介绍三极管的工作原理图及其相关知识。
二、三极管的基本结构三极管由三个掺杂不同的半导体材料构成，分别是发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。
发射极和集电极之间存在一个PN结，基极和发射极之间也存在一个PN结。
三极管的工作原理图如下所示：（图1：三极管工作原理图）三、三极管的工作原理1. 放大作用：当基极-发射极之间的电压（Vbe）大于0.7V时，PN结会被正向偏置，此时三极管进入放大区。
在这种情况下，发射极-集电极之间的电压（Vce）大于0.2V，三极管处于饱和状态。
此时，小信号输入到基极，经过放大作用后输出到集电极，实现信号的放大。
2. 开关作用：当基极-发射极之间的电压（Vbe）小于0.7V时，PN结处于截止状态，三极管处于关闭状态。
此时，发射极-集电极之间的电压（Vce）可以取任意值。
当Vce大于0.2V时，三极管处于饱和状态，相当于开关闭合；当Vce小于0.2V时，三极管处于截止状态，相当于开关断开。
三极管的放大作用和开关作用使其在各种电子设备中得到广泛应用。
四、三极管的参数1. 最大耗散功率（PD）：表示三极管能够承受的最大功率，通常以瓦特（W）为单位。
2. 最大集电极电流（ICmax）：表示三极管能够承受的最大集电极电流，通常以安培（A）为单位。
3. 最大集电极-发射极电压（VCEmax）：表示三极管能够承受的最大集电极-发射极电压，通常以伏特（V）为单位。
4. 最大基极-发射极电压（VBEmax）：表示三极管能够承受的最大基极-发射极电压，通常以伏特（V）为单位。
五、三极管的应用1. 放大器：三极管可以将输入信号放大，并输出到负载电路中，常用于音频放大器、射频放大器等电子设备中。
2. 开关：三极管可以实现开关功能，常用于电源开关、机电驱动等场合。
3. 振荡器：三极管可以作为振荡器的关键元件，用于产生高频信号。
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。
一、复习引入共射极放大的特点有哪些？二、新授（一）共集电极放大电路共集电极放大电路的组成如图1(a)所示。
图1(b)为其微变等效电路，由交流通路可见，基极是信号的输入端，集电极则是输入、输出回路的公共端，所以是共集电极放大电路，发射极是信号的输出端，又称射极输出器。
各元件的作用与共发射极放大电路基本相同，只是R e除具有稳定静态工作的作用外，还作为放大电路空载时的负载。
(a)电路图(b)微变等效电路图1 共集电极放大电路1．静态分析由图1(a)可得方程V CC=I B R B+U BE+(1+β)I B R E则I B= (V CC - U BE )/R B+(1+β)R EI C=βI BU CE= V cc-I E R E≈V cc-I C R E3．动态分析（1）电压放大倍数A u由图1(b)可知u i=i b r be+i e R L′=i b[r be+(1+β)R L′]u o=i e R L′=(1+β)i b R L′式中：R L′=R E//R L。
故A u==u o/u i=i b(1+β)R L′/ I b[r be+(1+β)R L′]= (1+β)R L′/[r be+(1+β)R L′] 一般（1+β)R L′> r be，故A u≈1，即共集电极放大电路输出电压与输入电压大小近似相等，相位相同，没有电压放大作用。
（2）输入电阻R iR i=u i/i b=i b r eb+(1+β)i b R L′/ I b = r be+(1+β)R L′故R i= R B// R L′=R B//[r be+(1+β)R L′]说明,共集电极放大电路的输入电阻比较高,它一般比共射基本放大电路的输入电阻高几十倍到几百倍. （3)输出电阻R o将图3(b)中信号源U s短路,负载R L断开,计算R0的等效电路如图2所示。
图2 计算输出电阻的等效电路由图可得I=I e +I b +βI b =I e +(1+β)I b=U o /(R E +(1+β))·U/(r be +R S ′)式中：R s ′=R S //R B 。
除去信号的输入、输出端。
另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一：共射电路组态二：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二、电流放大倍数由上图（b）的等效电路可知三、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。
三极管基本放大电路的三种组态Prepared on 24 November 2020除去信号的输入、输出端。
另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一：共射电路组态二：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二、电流放大倍数由上图（b）的等效电路可知三、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。
共集电极放大电路讲解共集电极放大电路是一种常用的单管放大电路，也被称为共发射极放大电路。
它的特点是输出电压与输入电压之间的极性相同。
共集电极放大电路由一个NPN型晶体管组成，晶体管的集电极与输出电阻RL相连，发射极与共模输入电压Vin和输入电阻Rin相连，基极通过一个输入电容Cin与信号源相连接，而负载电阻RC与晶体管的发射极相连。
这个电路的工作原理如下：当输入信号Vin为正弦波时，其通过输入电容Cin进入基极，使得基极电压随之变化。
当基极电压升高时，使得发射极电压降低，从而使得晶体管的开关状态改变，产生大量的电流流过负载电阻RC。
由于集电极与电源之间有一个输出电阻RL，所以电流通过负载电阻RC，形成一个与输入信号Vin一致的输出电压Vo。
共集电极放大电路的主要特点有以下几点：1.电压放大系数大：由于共集电极放大电路中，输出电压Vo直接来自于输入信号Vin，所以电压放大系数较大。
而且由于输入端的电流放大系数大，使得电压放大系数进一步提高。
2.相位不变：共集电极放大电路的输出电压与输入电压之间的极性相同，所以输出信号与输入信号的相位没有改变。
3.输入电阻大，输出电阻小：共集电极放大电路的输入电阻由输入电容Cin和输入电阻Rin共同组成，其数值通常较大。
输出电阻由输出电阻RL和晶体管的动态电阻共同决定，通常较小。
4.电流放大系数小：由于晶体管的发射极电流与输入信号正相关，所以电流放大系数较小。
在实际应用中，共集电极放大电路常用于信号放大和阻抗匹配。
其原因主要有以下几点：1.信号放大：由于共集电极放大电路的输出电压与输入电压之间的极性相同，所以可以用于电压放大电路。
在实际应用中，可以通过调节负载电阻RL和输入电阻Rin的数值，来实现对不同幅度的信号进行放大。
2.阻抗匹配：由于共集电极放大电路的输入电阻较大，输出电阻较小，可以提供更好的阻抗匹配。
这可以使得信号源和负载之间产生更好的传输效果。
综上所述，共集电极放大电路是一种常见的单管放大电路，具有电压放大系数大、相位不变、输入电阻大、输出电阻小等优点。
第一章放大电路的基本原理和分析方法（二）五、单管放大电路的三种基本组态放大电路有三种基本组态，或称三种接法—共射组态、共集组态和共基组态。
三种组态电路的性能比较见教材65 页表 1 一 1 。
【例9 】共集电极电路如图 1 6 ( a ) 所示。
已知三极管β=100 , r bb= 300Ω,´U BEQ = 0 . 7V , R b= 430kΩ, R s = 20kΩ, Vcc = 12V , R e = 7 . 5kΩ, R L= 1 . 5kΩ。
图十六( 1 ) 画出电路的微变等效电路；( 2 ) 求电路的电压放大倍数A u和A us：;( 3 ) 求电路的输入电阻Ri 和输出电阻R0 。
解：( 1 ) 电路的微变等效电路见图16 ( b )。
【说明】本题练习共集电极电路动态参数的计葬方法。
【例10 】在图17 ( a ) 所示的放大电路中，已知三极管的β= 50 , U BEQ = 0 . 6V , r bb ' = 300Ω，电路其它参数如图中所示。
图十七( 1 ) 画出电路的直流通路和微变等效电路；( 2 ) 若要求静态时发射极电流I EQ = 2mA ，则发射极电阻R e应选多大？( 3 ) 在所选的R e之下，估算I BQ和Uc EQ值；( 4 ) 估算电路的电压放大倍数A u、输入电阻R i和输出电阻R0。
解:( 1 ) 画出电路的直流通路和微变等效电路，见图1 7( b )和( c )所示。
( 2 ) 根据图( b )的直流通路，可列出【说明】本题练习共基极放大电路的分析方法。
六、场效应管放大电路（一）场效应管放大电路的特点场效应管与双极型三极管一样，也可作为放大元件，但它本身又具有自己的特点：( 1 ) 场效应管是一种电压控制元件，它是利用栅极与源极之间的电压U GS的变化来控制漏极电流i D 的变化的；( 2 ) 场效应管的共源输入电阻很高，其等效电阻r G s 可达1010Ω以上，所以静态时场效应管的栅极基本不取电流；( 3 )为使放大电路正常工作，应设置合适的静态工作点。
