三极管共集和共基放大电路
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三极管共集极放大电路
1 什么是三极管共集极放大电路
三极管是一种具有三个电极的电子器件,包括基极、发射极和集电极。
三极管的工作原理是通过控制基极电压,改变发射极和集电极之间的电流。
三极管共集极放大电路是一种基于三极管的电路,用于放大电信号。
2 三极管共集极放大电路的特点
三极管共集极放大电路的特点是放大电路的增益大,输入输出电阻小,频率响应宽,相位不倒置。
这是因为它的输出电压与输入电压相反,所以不需要额外增加输入信号的电阻。
3 三极管共集极放大电路的应用
三极管共集极放大电路在电源稳压器和音频放大器等领域得到广泛应用。
在电源稳压器中,三极管共集极放大电路可用于降低输出电压波动。
在音频放大器中,三极管共集极放大电路可用于增强音频信号的音量。
4 三极管共集极放大电路的工作原理
三极管共集极放大电路的工作原理是将输入信号进行耦合,然后通过直流放大器阶段,将信号放大到一定的电平。
然后,信号通过那极连接到负载电路,以便将音频信号放大到更高的电平,并输出到扬声器或其他设备。
5 注意事项
在使用三极管共集极放大电路时,我们需要注意输出负载的阻抗。
这是因为输出信号的负载阻抗会影响电路的功率和效率。
此外,应选
择高质量的电子元件,以实现更好的音频效果。
6 结论
总之,三极管共集极放大电路是一种优秀的放大电路,具有许多
优点。
虽然它不是一个完美的电路,但它在许多不同的应用中都表现
出很好的功效。
因此,在选择放大器电路时,三极管共集极放大电路
是一个不错的选择。
三极管的三种放大电路三极管是一种常用的电子元件,广泛应用于各种电路中。
它具有放大电压和电流的功能,因此被广泛应用于放大电路中。
本文将介绍三极管的三种常见放大电路:共射、共集和共基电路。
一、共射放大电路共射放大电路是最常见的三极管放大电路之一。
它的特点是输入信号与输出信号均通过三极管的集电极。
其工作原理是:当输入信号施加在基极上时,三极管的基极电流发生变化,进而控制集电极电流的变化。
这种变化通过负载电阻产生的电压变化,即为输出信号。
共射放大电路具有电压增益大、输入电阻高、输出电阻低等特点。
因此,它常被用于需要电压放大的场合,如音频放大器等。
二、共集放大电路共集放大电路是另一种常见的三极管放大电路。
它的特点是输入信号与输出信号均通过三极管的发射极。
其工作原理是:当输入信号施加在基极上时,三极管的基极电流发生变化,进而控制发射极电流的变化。
输出信号即为负载电阻处的电压变化。
共集放大电路具有电流放大特性,且输入输出之间具有相位相反的特点,因此常被用于需要电流放大的场合,如电压稳压器等。
三、共基放大电路共基放大电路是三极管放大电路中最不常见的一种。
它的特点是输入信号通过三极管的发射极,输出信号通过三极管的集电极。
其工作原理是:当输入信号施加在基极上时,三极管的基极电流发生变化,进而控制发射极电流的变化。
输出信号即为负载电阻处的电压变化。
共基放大电路具有电压放大特性,且输入输出之间具有相位相同的特点,因此常被用于需要频率放大的场合,如射频放大器等。
三极管的三种放大电路分别为共射、共集和共基电路。
它们分别具有不同的特点和应用场合。
共射放大电路适用于需要电压放大的场合,共集放大电路适用于需要电流放大的场合,共基放大电路适用于需要频率放大的场合。
了解和掌握这些放大电路的特点和工作原理,对于电子工程师和电子爱好者来说是非常重要的。
希望本文能够对读者有所启发和帮助。
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。
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/『W B厂心訓【血斗⑴的』"叱亡―厶傀_ '忧_Wn流通路R产隔川4交流通路,(2)交流分析渤呼筲帥由淬迴園b2h放大倍数/输入电阻/输出电阻① 中Ifi 电压放人倍数 芜賽(1+处;碍"(1 + 0)化比较匸£和CU 组态放大电瞎的电压放大倍数公式.它们的分r 足"乘以输岀电极对地妁址漩这效负载屯 阻.分母都是三极管基极对地的交流输入电阻。
② 输入电阻尽"Ke 十(”®用L )]③ 输出电阳 将綸入信号 垣路,负载开 路异那 ,信 巧源短路,内阻 保留〃總=叫g 十码),R\ =尺〃鹉"甩 氏=[(1M )1* A 肛+心沪(底爪)共基组态放大电路如图生广冻*舟+玮广幷(1+”)P 先企) 死乩电苗电蹦组态三:共基极放大电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I「1仁矶o —1 +]&比tO■1—►b—性能指标① 电压放大倍数 弟=!&//&=十色型$he② 输入电限 R.=曲 jfe= 1 1L+0 % 1 协③ 输出电阻R 严氐交流、直流通路空流通路;三种组态电路比较■共射电路;电压和电流放大倍数均大,输入输岀电压相位相反,输岀输出电阻适中°常用于电压放大.・共集电路二电压放大倍数是小于且扌妾近于1的正数,具有电压跟随特点I输入电阳大’输岀电阻小.常作为电路的输入和输出级乜■共基电弟匕放大倍数同共射电路.输入电阻小,频率特性好.帘用作宽带庶大器口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。
三极管的三种放大电路三极管是一种常用的电子元件,它具有放大信号的特性,因此被广泛应用于各种放大电路中。
三极管的三种放大电路分别是共射放大电路、共基放大电路和共集放大电路。
1. 共射放大电路共射放大电路是最常见的三极管放大电路之一,它的特点是输入信号与输出信号都是相对于电源地的。
在共射放大电路中,三极管的发射极作为输入端,集电极作为输出端,基极则起到控制信号的作用。
共射放大电路的工作原理是:当输入信号加在基极上时,三极管的发射极电流会发生相应的变化,进而改变集电极电流,实现对输入信号的放大。
由于共射放大电路具有较大的电压增益和较小的输入阻抗,因此常用于需要较大信号放大的场合,如音频放大电路。
2. 共基放大电路共基放大电路是另一种常见的三极管放大电路,它的特点是输入信号与输出信号都是相对于基极的。
在共基放大电路中,三极管的基极作为输入端,发射极作为输出端,集电极则起到控制信号的作用。
共基放大电路的工作原理是:当输入信号加在基极上时,三极管的发射极电流会发生相应的变化,进而改变集电极电流,实现对输入信号的放大。
由于共基放大电路具有较大的电流增益和较小的输出阻抗,因此常用于需要较大电流放大的场合,如射频放大电路。
3. 共集放大电路共集放大电路是三极管放大电路中的第三种形式,它的特点是输入信号与输出信号都是相对于集电极的。
在共集放大电路中,三极管的集电极作为输入端,发射极作为输出端,基极则起到控制信号的作用。
共集放大电路的工作原理是:当输入信号加在集电极上时,三极管的发射极电流会发生相应的变化,进而改变集电极电流,实现对输入信号的放大。
由于共集放大电路具有较小的电压增益和较大的输入阻抗,因此常用于需要较小信号放大的场合,如电压跟随器。
三极管的三种放大电路各有其特点和应用场合,合理选择和设计放大电路对于实现信号的有效放大至关重要。
在实际应用中,需要根据具体的要求和条件来选择合适的放大电路,并进行相应的电路设计和优化。
三极管放大电路一/共基极(Common-Base Configuration)的基本放大电路,如图1所示,图 1主要应用在高频放大或振荡电路,其低输入阻抗及高输出阻抗的特性也可作阻抗匹配用。
电路特性归纳如下:输入端(EB之间)为正向偏压,因此输入阻抗低(约20~200 );输出端(CB之间)为反向偏压,因此输出阻抗高(约100k~1M )。
电流增益:虽然A I小于1,但是R L / R i很大,因此电压增益相当高。
功率增益,由于A I小于1,所以功率增益不大。
二/共发射极放大电路与特性图2共发射极放大组态的简化电路,共射极(Common-Emitter的放大电路,如图2所示。
图 2因具有电流与电压放大增益,所以广泛应用在放大器电路。
其电路特性归纳如下:输入与输出阻抗中等(Ri约1k~5k ;RO约50k)。
电流增益:电压增益:负号表示输出信号与输入信号反相(相位差180°)。
功率增益:功率增益在三种接法中最大。
三/共集电极(Common-Collector)接法的放大电路,如图3所示,图 3高输入阻抗及低输出阻抗的特性可作阻抗匹配用,以改善电压信号的负载效应。
其电路特性归纳如下:输入阻抗高(Ri约20 k );输出阻抗低(RO约20 )。
电流增益:电压增益:电压增益等于1,表示射极的输出信号追随着基极的输入信号,所以共集极放大器又称为射极随耦器(emitter follower)。
功率增益Ap = AI × Av≈β,功率增益低。
图4自给偏压方式此电路不稳定,又称为基极偏压电路最简单的偏压电路,容易受β值的变动影响,温度每升高10°C时,逆向饱和电流ICO增加一倍,温度每升高1°C时,基射电压VBE减少2.5mV ,β随温度升高而增加(影响最大)图5射极加上电流反馈电阻改善特性自给偏压方式但还是不太稳定图6此为标准低频信号放大原理图电路路,见图6,其R1(下拉电阻)及R2为三极管偏压电阻(这种偏压叫做分压式偏置)为三极管基极提供必要偏置电流,R3为负载电阻,R4为电流反馈电阻(改善特性),C3为旁路电容,C1及C3为三极管输入及输出隔直流电容(直流电受到阻碍),信号放大值则为R3/R4倍数.设计上注意: 三极管Ft值需高于信号放大值与工作频率相乘积,选择适当三极管集电极偏压、以避免大信号上下顶部失真,注意C1及C3的容量大小对低频信号(尤其是脉波)有影响.在R4并联一个C2,放大倍数就会变大。
单管放大电路是组成各种复杂放大电路的基本单元。
本章首先以单管共发射极放大电路为例,阐明放大电路的组成以及实现放大作用的基本原理。
然后介绍电子电路最常用的两种分析方法――图解法和微变等效电路法,并利用上述方法分析单管共发射极放大电路的静态工作点、电压放大倍数和输入、输出电阻。
由于温度变化将对半导体器件的参数产生影响,进而引起放大电路静态工作点的变动,为此,介绍了一种常用的分压式静态工作点稳定电路。
除了单管共发射极放大电路以外,也介绍了放大电路的另外两种组态――共集电术组态和共基极组态放大电路,并对三种不同组态的特点进行了列表比较。
在双极型三极管放大电路的基础上,介绍了场效应管放大电路的特点和分析方法。
在本章的最后,介绍了组成多级放大电路最常用的三种耦合方式,分析了多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。
学习要求:①对于放大电路的两种基本分析方法,要求熟练掌握用简化的h参数等效电路分析放大电路的Au、Ri和Ro的方法,掌握rbe的近似估算公式。
正确理解如何利用图解分析放大电路的静态和动态工作情况。
②掌握放大电路的三种基本组态(共射、共集和共基组态)的工作原理和特点。
③正确理解温度变化对三极管参数的影响,掌握分压式工作点稳定电路的工作原理和计算方法。
④掌握由场效应管组成和共源和共漏放大电路和工作原理以及微变等效电路法分析Au、Ri和Ro的方法。
了解场效应管与双极型三极管相比有所特点。
⑤掌握直接耦合多级放大电路的工作原理,电压放大倍数的计算方法。
正确理解零点漂移现象。
一般了解其他两种耦合方式(阻容耦合、变压器耦合)的特点。
2.1 放大的概念放大电路的应用十分广泛,无论日常使用的收音机、扩音器,或者精密的量测仪器和复杂的自动控制系统等,其中通常都有各种各样的放大电路。
在这些电子设备中,放大电路的作用是将微弱的信号放大,以便于人们量测和利用。
例如,从收音机天线接收到的信号,或者人传感器得到的信号,有时只有微伏升毫伏数量级,必须经过放大才能驱动喇叭发出声音,或者驱动批示设备和执行机构,便于进行观察、记录和控制。
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。