CC组态放大电路分析案例—静态分析

放大电路的三种组态依据放大电路输入、输出端的不同，放大电路有三种组态，即共射、共集和共基组态。

共射组态：基极为输入端，集电极为输出端，放射极为公共端。

共集组态：基极为输入端，放射集电极为输出端，集电极为公共端。

共基组态：放射极为输入端，集电极为输出端，基极为公共端。

前面介绍的放大电路都是共射组态。

1、共c极放大电路1．静态分析I BQ = U CC U BEQ R b +(1+β) R eI EQ =(1+β) I BQU CEQ = U CC I EQ R e2．动态分析A u = U o U i = (1+β)( R e // R L ) r be +(1+β)( R e // R L ) ≈1u o 与u i 同相，且uo≈ui，即输出跟随输入——射极跟随器。

r i = R b //[ r be +(1+β)( R e // R L )]r o = R e // r be 1+β当考虑信号电源内阻R s 时，r o = R e // r be +( R s //Rb) 1+β2、共b极放大电路1．静态分析U BQ ≈ R b1 R b1 + R b2 U CCI EQ = U BQ U BEQ R eU CEQ ≈ U CC I CQ ( R c + R e )I BQ = I EQ 1+β2．动态分析A u = U o U i = β I b R ′ L I b r be = βI R ′ L r be —— u o 与u i 同相r i = R e // r be 1+βr o = R c3、三种基本放大器的比较（设β =50，r be =1.1k Ω , R c = 3 k Ω , R e = 3 k Ω , R s = 3 k Ω , R L = ∞ ）共射组态共集组态共基组态 A i 表达式β (1+β) α 数值50 -51 -0.98 A u 表达式β R c r be (1+β) R e r be +(1+β) R e β R c r be 数值-136 0.993 136 r i 表达式r be // R b R b //[ r be +(1+β) R' e ] r be 1+β // R e 数值1.1kΩ 154kΩ 21.6Ω r o 表达式R c r be + R e 1+β // R e R e 数值3kΩ 80.4Ω 3kΩ 特点及用途（1）具有电流和电压放大作用；（2）输出电压与输入电压反相；（3）输入电阻、输出电阻适中。

静态⼯作点稳定地放⼤电路分析报告静态⼯作点稳定的放⼤电路分析⼀、课题名称静态⼯作点稳定的放⼤电路分析⼆、设计任务及要求分析静态⼯作点、失真分析、动态分析、参数扫描分析、频率响应等。

（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）三、电路分析1.静态⼯作点Q的分析（1）什么是静态⼯作点Q静态⼯作点就是输⼊信号为零时，电路处于直流⼯作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表⽰为⼀个确定的点，设置静态⼯作点的⽬的就是要保证在被被放⼤的交流信号加⼊电路时，不论是正半周还是负半周都能满⾜发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放⼤状态。

可以通过改变电路参数来改变静态⼯作点，这样就可以设置静态⼯作点。

若静态⼯作点设置的不合适，在对交流信号放⼤时就可能会出现饱和失真（静态⼯作点偏⾼）或截⽌失真（静态⼯作点偏低）。

如图1为阻容耦合电路图1晶体管型号BC107BP参数 .MODEL BC107BP NPN IS =1.8E-14 ISE=5.0E-14 NF =.9955 NE =1.46 BF =400 BR =35.5+IKF=.14 IKR=.03 ISC=1.72E-13 NC =1.27 NR =1.005 RB =.56 RE =.6 RC =.25 VAF=80+VAR=12.5 CJE=13E-12 TF =.64E-9 CJC=4E-12 TR =50.72E-9 VJC=.54 MJC=.33 在放⼤电路中，当有信号输⼊时，交流量与直流量共存。

将输⼊信号为零，即直流电流源单独作⽤时晶体管的基极电流I B，集电极电流I C，b-e之间电压U BE,管压降U CE称为放⼤电路的静态⼯作点Q，常将四个物理量记作I BQ,I CQ,U BEQ,U CEQ。

在近似估算中常认为U BEQ为已知量，对于硅管U BEQ=0.7V，锗管U BEQ=0.2V。

为了稳定Q点，通常使参数的选取满⾜I1>>I BQ因此B点电位U BQ=Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc静态⼯作点的估算U BQ= Rb1/(Rb1+Rb2)·VccI EQ=(U BQ-U BEQ)/ReU CEQ=V CC-I CQ(Rc+Re)（2）为什么要设置合适的静态⼯作点对于放⼤电路最基本的要求，⼀是不失真，⼆是能够放⼤。

CE组态放大电路分析案例—直流分析83/131u iu oR e I BQI EQV CCU EU B例题：分析下图放大电路特性（增益、输入电阻、输出电阻）。

直流通路分析：R b1、R b2和R e 构成偏置电路。

R b1、R b2组成分压器，提供一个固定的基极电位U B 。

R e 发射极电阻，提供电流负反馈。

(反馈单元详细介绍） b2B CCb1b2B b1b2V R E R R R R //R =+=R e I BQI EQV CCU E利用戴维南定理B84/131 当满足 ( 1+β ) R e >> R b1//R b2 时，()B B e BE B1U E I R U β≈++=u 0R e I BQI EQV CCU EU B R e I BQI EQV CCU E()()E I R R I R I R R R =+++⎡⎤=+++⎣⎦B B b1b2B e BEB b1b2e BE//1U //1U ββb2B CCb1b2V 复习：R E R R =+工作点稳定 解：1） 静态分析βI I +=1EQ BQ CQ BQI βI =()CEQ CC CQ c EQ eCC CQ c e U V I R I R V I R R =--≈-+R e I EQV CCU EI BQU BV CCI EQU EB BEQ E EQe eU U U I R R -==R U V R R ≈+b2B CCb1b2当满足 R b1//R b2<<(1+β)R e 时,85/131制作单位：北京交通大学电子信息工程学院《模拟电子技术》课程组。

CC组态放大电路分析案例—动态分析h ie共集(CC)放大电路交流通路低频小信号等效电路2.动态分析h ieh fe i bi e共集(CC)放大电路交流通路 低频小信号等效电路电压增益A UoU i u A u (1+h fe )i b R L ' = i b h ie +(1+h fe )i b R L '(1+h fe ) R L '=h ie +(1+h fe ) R L 'R L '=R e //R L通常(1+h fe )R L '>>h ie<1 A U ≈1u o ≈u i ，输出跟随输入变化，所以CC 放大电路又称射极跟随器。

b c eh ieh fe i bi e93/131h ie 输入电阻r ir i 'ii bu r i =()L R //R h h e f e ie )(1++=r i '= R b //r i (1+h fe ) (R e //R L )>>h ie共集电路的输入电阻比共射的高。

输出电阻× u oi or ooo ou r i ==-i b [R s //R b + h ie ] -(i b + h fe i b ) =R s //R b + h ie1+h fe共集(CC)放大电路r oi o电流增益A IeI b 1i A i β==+h fe i bu o输入电阻 r ir i 'ii bu r i =()L R //R h h e f e ie )(1++=r i '= R b //r i共集电路的输入电阻比共射的高。

输出电阻r o ' o o ou r i ==-i b [R s //R b + h ie ] -(i b + h fe i b ) =R s //R b + h ie1+h fe 共集电路具有很低的输出电阻共集(CC)放大电路r 'o = R e //r oh ier o 'h ie×u oi o r or o94/131电流增益A I共集(CC)放大电路特点 （1）输入阻抗高 （2）输出阻抗低 （3）电压增益近似为1 （4）电流增益大共集(CC)放大电路应用： （1）带负载能力强，适合做放大电路的 输入级和输出级。

静态工作点稳定的放大电路分析一、课题名称静态工作点稳定的放大电路分析二、设计任务及要求分析静态工作点、失真分析、动态分析、参数扫描分析、频率响应等。

（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）三、电路分析1.静态工作点Q的分析（1）什么是静态工作点Q静态工作点就是输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点，设置静态工作点的目的就是要保证在被被放大的交流信号加入电路时，不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放大状态。

可以通过改变电路参数来改变静态工作点，这样就可以设置静态工作点。

若静态工作点设置的不合适，在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真（静态工作点偏高）或截止失真（静态工作点偏低）。

如图1为阻容耦合电路图1晶体管型号BC107BP参数 .MODEL BC107BP NPN IS =1.8E-14 ISE=5.0E-14 NF =.9955 NE =1.46 BF =400 BR =35.5+IKF=.14 IKR=.03 ISC=1.72E-13 NC =1.27 NR =1.005 RB =.56 RE =.6 RC =.25 VAF=80+VAR=12.5 CJE=13E-12 TF =.64E-9 CJC=4E-12 TR =50.72E-9 VJC=.54 MJC=.33 在放大电路中，当有信号输入时，交流量与直流量共存。

将输入信号为零，即直流电流源单独作用时晶体管的基极电流I B，集电极电流I C，b-e之间电压U BE,管压降U CE称为放大电路的静态工作点Q，常将四个物理量记作I BQ,I CQ,U BEQ,U CEQ。

在近似估算中常认为U BEQ为已知量，对于硅管U BEQ=0.7V，锗管U BEQ=0.2V。

为了稳定Q点，通常使参数的选取满足I1>>I BQ因此B点电位U BQ=Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc静态工作点的估算U BQ= Rb1/(Rb1+Rb2)·VccI EQ=(U BQ-U BEQ)/ReU CEQ=V CC-I CQ(Rc+Re)（2）为什么要设置合适的静态工作点对于放大电路最基本的要求，一是不失真，二是能够放大。