晶体三极管及其基本放大电路
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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:
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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!。
放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等,这些器件也称为有源器件。
共射放大电路如图所示。
V cc是集电极回路的直流电源,也是给放大电路提供能量的,一般在几伏到几十伏范围,以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置,使晶体三极管工作在放大区。
R c是集电极电阻,一般在几 K 至几十K 范围,它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。
V BB是基极回路的直流电源,使发射结处于正向偏置,同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ,使三极管工作在放大区中适当的区域,这个电流I BQ常称为基极偏置电流,它决定着三极管的工作点,基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的,基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。
如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极,从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化,由于u i是正弦信号,使i B随u i也相应地按正弦规律变化,这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。
同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化,因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加,但i C要比i B大得多(即β倍)。
电流i C在电阻R C上产生一个压降,集电极电压u CE =V CC-i C R L,这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。
这里的 u CE和 i C相位相反,即当 i C增大时, u CE减少。
由于C 2的隔直作用,使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。
如电路参数选择适当,u O要比 u I的幅值要大得多,同时 u I与 u O的相位正好相反。
电路中各点的电流、电压波形如图所示。
放大电路的图解法放大电路有三种主要分析方法:一是图解法,二是微变等效电路法,三是计算机辅助分析法。