共基极放大电路理论分析与计算解读
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晶体管及其放⼤电路之共基极放⼤电路
由于在基极输⼊的波形也出现在发射级上⾯,基于这样思想,信号从发射级输⼊,从集电极输出,构成共基极放⼤电路。
对于共基极放⼤电路,由于输⼊阻抗低,所以难以使⽤,但由于没有基极-集电极电容Cob的影响,频率特性变好,可以作为⾼频放⼤电路设计,主要掌握其计算分析⽅法及设计⽅法!
⼀.共基极放⼤电路的计算
1.计算及分析⽅法
⼆.共基极放⼤电路的设计
设计电压增益为5倍,最⼤输出电压为5Vp-p的共基极放⼤器
设计步骤:
1. 确定发射级电流及电压
2. 确定发射级电阻及R3,其作⽤是使发射级偏置电流流到GND。
Av=Rc/Re,Re不包括R
3.
3. 确定基极偏置电阻
4. 确定各种电容的⼤⼩。
输⼊阻抗R6//R3,输出阻抗:Rc(⼤)
共基极放⼤电路的频率特性⽐较好的原因:发射级的交流阻抗为0,等效于交流接地,不与发射级电阻Re形成低通滤波器(共射级电路形成),所以频率特性好,⽐共射级放⼤电路的⾼频截⽌频率⾼两倍以上,可以认为三极管的截⽌频率为放⼤电路的⾼频截⽌频率。
输出阻抗⾼的解决办法:在共基极放⼤电路后接射极跟随器,降低输出阻抗。
三.共基极放⼤电路的其他电路
1.PNP管构成共基极放⼤电路
2.负电源构成
3.⾼频放⼤电路(P125)。
共基极放大电路分析与计算共基极放大电路(简称共基放大电路)如图1(a)所示,直流通路采用的是分压偏置式,交流信号经C 1从发射极输入,从集电极经C 2输出,C 1、C 2为耦合电容,C b 为基极旁路电容,使基极交流接地,故称为共基极放大器。
微变等效电路如图1(b)所示。
图1 共基极放大电路(a )基本放大电路;(b )微变等效电路1) 静态工作点(与共发射极放大电路分析方法一样)图1中如果忽略IBQ 对Rb1、Rb2分压电路中电流的分流作用,则基极静态电压U BQ 为CC b b b BQ U R R R U 212+= 流经Re 的电流I EQ 为eBE B e E EQ R U U R U I -== 如果满足UB 〉〉UBE ,则上式可简化为 +++-+-++-U CC R L R b1R c R b2R e C 1C 2u i u C b V e c b (a )C b : 基极旁路电容,使基极交流接地+-u o c β i b e i i i e i b r be b R e +-u i R c R L (b )CC b b b e e B EQ CQ U R R R R R U I I 2121+⋅=≈≈ 而β+=1EQBQ I I CQ e C CC CEQ I R R U U )(+-=2) 动态分析利用三极管的微变等效模型,可以画出图1(a )电路的微变等效电路如图1(b )所示。
图中,b 、e 之间用rbe 代替, c 、 e 之间用电流源βib 代替。
(1) 电流放大倍数。
在图1(b )中,当忽略Re 对输入电流ii 的分流作用时,则ii ≈-ie ;流经R ′L (R ′L=Rc ∥RL )的输出电流io=-ic 。
a i i i i A ec i i =--==0 α称作三极管共基电流放大系数。
由于α小于且近似等于1,所以共基极电路没有电流放大作用。
(2) 电压放大倍数。
基本共射极放大电路电路分析3.2.1基本共射放大电路1.放大电路概念:基本放大电路一般是指由一个三极管与相应元件组成的三种基本组态放大电路。
a.放大电路主要用于放大微弱信号,输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。
b.输出信号的能量实际上是由直流电源提供的,经过三极管的控制,使之转换成信号能量,提供给负载。
■■童■ Br - - ■:必)iy, :信号慷:I ■t>A放大电路!»!2.电路组成:(1)三极管T;(2)VCC :为JC提供反偏电压,一般几〜几十伏;(3)RC :将IC的变化转换为Vo的变化,一般几K〜几十K。
VCE=VCC-ICRC RC,VCC同属集电极回路。
(4)VBB :为发射结提供正偏。
(习R十一般为儿1 K - JLT-Rb一般,程骨V開=e7V当%*宀只£时;,V B,I B A(6)Cb1,Cb2 :耦合电容或隔直电容,(7)Vi :输入信号(8)Vo :输出信号(9)公共地或共同端,电路中每一点的电位实际上都是该点与公共端之间的电位差。
图中各电压的极性是参考极性,电流的参考方向如图所示。
其作用是通交流隔直流。
V⑵输入电阻RiI£黒 b ZCKt亡/〒气V.V2^3.共射电路放大原理f' h : 1112V峠变化% %变化7变化 %尸%-叫好变化 > %变化SOOK A 4KTHl/cc/jt 躍—=40w/{ Ic = E h = \ .6rffA J cE = f4v-AVr = -bn y T M = —5 址44.放大电路的主要技术指标放大倍数/输入电阻Ri /输出电阻Ro /通频带(1)放大倍数放大电路的输出信号的电压和电流幅度得到 了念大,所以输出功零也龛筋「所肢大.对赦夫电ffilfilH'W:电压放人侣数;凰=峙电 电流放脸倚tt : ■半二扫冷 功率ttXMSi :心=£『尸=峡!鰹 通常它们蛊;fi 按F 张怙宦义的4放大俗数定 义式中各有其S 如图所示,慮频段九—中频段一■久高频詁(3)输出电阻Ro输出电阻是表明放大电路帯负栽的能力,饨大表明 放大电路带负载的能力差,心的宦义:R 、=4-g(町根捌图"}・在帯竝肘,测得!色 鶴 JF 跑时的繭dj 为J*畀 则;心人! 丁 乂(厂:=口}认C 」叫 / 4 K 10 — 1 : %注总:肚大倍数、输入电阻、输岀电阻通常^^;11在 E 弦信巧下的它渝琴®, iHr n-放k 电呂&处于威k 状态且输;IM 伙珥的条件卜V 们息义.(4)通频带放大电路的增率的歯数4在低预段和 高频段放大缶数祁要下降。
共基极放大电路分析与计算共基极放大电路(简称共基放大电路)如图1(a)所示,直流通路采用的是分压偏置式,交流信号经C 1从发射极输入,从集电极经C 2输出,C 1、C 2为耦合电容,C b 为基极旁路电容,使基极交流接地,故称为共基极放大器。
微变等效电路如图1(b)所示。
图1 共基极放大电路(a )基本放大电路;(b )微变等效电路1) 静态工作点(与共发射极放大电路分析方法一样)图1中如果忽略IBQ 对Rb1、Rb2分压电路中电流的分流作用,则基极静态电压U BQ 为CC b b b BQ U R R R U 212+=流经Re 的电流I EQ 为eBEB e E EQ R U U R U I -==如果满足UB 〉〉UBE ,则上式可简化为+++-+-++-U CC R LR b1R c R b2R eC 1C 2u i u C bVecb(a )C b : 基极旁路电容,使基极交流接地+-u ocβ i bei ii e i b r bebR e+-u i R c R L(b )CC b b b e e B EQ CQ U R R R R R U I I 2121+⋅=≈≈ 而β+=1EQ BQ I ICQ e C CC CEQ I R R U U )(+-=2) 动态分析利用三极管的微变等效模型,可以画出图1(a )电路的微变等效电路如图1(b )所示。
图中,b 、e 之间用rbe 代替, c 、 e 之间用电流源βib 代替。
(1) 电流放大倍数。
在图1(b )中,当忽略Re 对输入电流ii 的分流作用时,则ii ≈-ie ;流经R ′L (R ′L=Rc ∥RL )的输出电流io=-ic 。
a i i i i A eci i =--==0 α称作三极管共基电流放大系数。
由于α小于且近似等于1,所以共基极电路没有电流放大作用。
(2) 电压放大倍数。
根据图1(b )可得 ui=-rbeibuo=R ’L io=-R ’L ic=-βR ’L ib 所以,电压放大倍数为beLi O u r R u u A '==β上式表明,共基极放大电路具有电压放大作用, 其电压放大倍数和共射电路的电压放大倍数在数值上相等,共基极电路输出电压和输入电压同相位。
三极管共基极放大电路计算三极管是一种半导体器件,常用于放大电路中。
三极管共基极放大电路是其中一种经典的电路结构,具有很好的放大和稳定性能。
本文将对三极管共基极放大电路进行深入研究和计算分析。
首先,我们需要了解三极管共基极放大电路的基本结构和工作原理。
在这种电路中,输入信号通过输入端加到基极,输出信号则从集电极输出。
由于基极和集电极之间的电压只有一个很小的交流信号偏置,所以称之为共基极电路。
这种结构能够提供较高的电压增益和带宽,适用于中频和高频放大电路。
在实际计算中,我们需要考虑电路中的元件参数和工作条件。
三极管的参数包括直流电流放大倍数β,输入电阻rπ,输出电导Gm等。
这些参数将影响电路的放大倍数和频率响应特性。
另外,工作条件如电源电压、电阻值等也会对电路性能产生影响。
为了实现对三极管共基极放大电路的计算分析,我们可以利用基本的放大电路模型和电路分析技术。
通过建立电路的等效模型,可以得到电路的输入输出关系和频率响应特性。
同时,利用微分分析和小信号放大模型,可以计算电路的电压增益、输入输出阻抗等重要参数。
在进行计算分析时,需要注意电路的稳定性和动态特性。
三极管共基极放大电路的直流工作点稳定性是保证电路正常工作的重要条件。
要保证电路在合适的工作点,需要选择合适的偏置电压和电流。
另外,电路的频率响应特性也需要考虑。
在高频条件下,电容和电感等元件将对电路的频率响应特性产生影响。
除了计算分析,实验验证也是验证电路性能的重要手段。
通过搭建实际电路并进行测试,可以验证计算结果的准确性和可靠性。
实验中需要注意电路的稳定性、输出波形和频率特性等指标。
通过比较实验结果和计算结果,可以进一步优化电路设计和参数选择。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,三极管共基极放大电路是一种重要的电子电路结构,具有很好的放大和稳定性能。
通过深入研究和计算分析,可以更好地理解其工作原理和性能特点。
未来,我们可以进一步探索新的电路结构和优化方法,提高电路的性能和应用范围。
共射极基本放大电路分析为了更好地理解共射极基本放大电路,我们需要进行以下几个方面的分析:1.伏安特性分析:首先我们需要了解晶体管的伏安特性曲线,它描述了晶体管的电流与电压之间的关系。
晶体管的伏安特性曲线通常具有三个区域:截止区域、饱和区域和放大区域。
在截止区域,输入电压较低,晶体管处于截止状态,没有电流通过。
在饱和区域,输入电压较高,晶体管处于饱和状态,有最大的电流通过。
在放大区域,输入电压介于截止电压和饱和电压之间,晶体管将以放大信号的形式输出。
2.小信号模型分析:在共射极基本放大电路中,输入信号通常是小信号,我们可以将晶体管视为线性放大器。
我们可以使用小信号模型来简化电路,将晶体管视为电流放大器和电压放大器。
在这种情况下,共射极基本放大电路可以被看作是一个共射极放大器。
3.增益分析:共射极基本放大电路的放大增益是指输出电压与输入电压之间的比值。
放大增益通常用β表示,β是晶体管的电流放大因子或射极电流与基极电流之比。
增益值可以通过测量输入和输出信号的幅度来计算。
4.截止频率分析:共射极基本放大电路的截止频率是指输入信号频率超过该频率时,晶体管的放大增益开始下降。
截止频率可以通过晶体管的频率响应特性来确定。
5.稳定性分析:共射极基本放大电路的稳定性是指输出信号对于电源电压和温度变化的抗干扰能力。
稳定性分析可以通过电压分压器和电流源的设计来实现。
除了上述的分析,还可以对共射极基本放大电路进行功率分析、频率响应分析、电流增益分析等等。
这些分析可以帮助我们更好地理解共射极基本放大电路的工作原理,并且有助于我们进行电路设计和性能优化。
总结起来,共射极基本放大电路是一种重要的放大电路,需要对其伏安特性、小信号模型、增益、截止频率和稳定性等方面进行详细分析,以便更好地理解其工作原理并进行电路设计和优化。
共射极基本放大电路分析解读共射极放大电路是一种常见的基本放大电路结构,由晶体管的射极连接到负载电阻,集电极通过电阻连接到直流电源。
在此结构下,输入信号为电压信号,输出信号也为电压信号。
在共射极放大电路中,晶体管的射极作为输出端,负载电阻通过集电极与直流电源相连。
输入信号通过耦合电容连接到基极。
该电路结构的特点是电流放大倍数大,输入阻抗小,输出阻抗大。
因此,它适合作为信号放大器使用。
下面我们将对共射极放大电路进行详细的分析和解读。
首先,我们来看放大电路的小信号模型,通过将晶体管的直流工作点移到集电极所连的负载电阻上,得到共射极放大电路的小信号模型。
在该模型中,集电极电阻、等效输入电阻和输出电阻在直流条件下都是无穷大,可以忽略。
这样可以简化电路分析,只需关注放大电路的增益和频率特性。
接下来,我们分析共射极放大电路的电压增益。
根据放大电路的小信号模型,我们可以得到电压增益的表达式。
通常情况下,共射极放大电路的电压增益为负值,可以通过对电路参数的调整来改变增益的值。
其中,负载电阻的值越大,电压增益越大,但同时输出阻抗也将变大。
除了电压增益外,我们还可以分析共射极放大电路的频率特性。
通常情况下,晶体管的集电极电容和输入电容将影响电路的频率特性。
为了获得更宽的频率响应范围,可以通过添加补偿电容来提高电路的频率响应。
此外,共射极放大电路还有一些特殊的应用。
例如,在无线电通信领域中,共射极放大电路常常用于放大电路和混频器电路中。
在音频放大器中,共射极放大电路也是常见的电路结构。
总体来说,共射极放大电路是一种常见的基本放大电路结构,具有电流放大倍数大、输入阻抗小和输出阻抗大的特点。
通过详细的分析和解读,我们可以更好地理解该电路的工作原理和性能特点。
2007年全国职业培训参评组别:B016优秀教研成果评选活动参评教案专业分类:电工电子课程名称:电子技术基础共射极放大电路的分析————近似估算法共射极放大电路的分析————近似估算法教学目的通过利用放大电路的直流通路和交流通路,推导出放大器静态和动态的近似计算公式,并利用公式对放大器进行定量分析。
教学重点放大器直流通路和交流通路的画法。
利用公式计算放大电路中的相关量。
教学难点利用直流通路和交流通路推导计算公式。
教学时间 90分钟。
课前复习1、静态和动态。
2、共射极放大电路的基本组成。
3、共射极放大电路的基本工作原理。
授课内容在实践中,放大电路的用途是非常广泛的,它能够利用三极管的电流控制作用把微弱的电信号增强到要求的数值,以满足实际的要求。
为了进一步理解放大电路的性能,需要对放大电路进行必要的定量分析。
由于交流放大电路中同时存在着直流分量和交流分量,为了分析方便,常将二者分开来研究。
本次内容首先介绍直流、交流通路的基本概念,然后再对近似估算法进行讲解。
一、直流通路和交流通路图2—1 共射极放大电路的直流通路和交流通路a)电路 b)直流通路 c)交流通路1、直流通路⑴定义直流通路是放大电路的直流等效电路,是在静态时放大电路的输入回路和输出回路的直流电流流通的路径。
⑵画法画直流通路时,把有电容器的支路断开,其他不变。
(如图2—1b 所示) 2、交流通路:⑴定义交流通路是放大电路的交流等效电路,是动态时放大电路的输入回路和输出回路的交流电流流通的路径。
⑵画法画交流通路时,可将电容器和电源都简化成一条直线。
(如图2—1c 所示)二、近似估算法近似估算法,就是利用直流通路和交流通路推导出电路的计算公式,以计算电路中的静态、动态量。
1、近似估算静态工作点估算静态工作点时可利用图2—1b 的直流通路,由图可知: BEQ B BQ CC U R I U += 经整理可得: BBEQCC BQ RU U I -=由于三极管BEQ U 为其管压降,硅管0.7v ,锗管0.3v ,与CC U 相比可忽略不计,则上式可写为: BCC BQ RU I ≈根据三极管的电流关系CEO B C I I I +β=,忽略CEO I 有:BQ CQ I I β≈由图2—1b 中集电极回路可得:C CQ CEQ CC R I U U +=则:C CQ CC CEQ R I U U -=根据上面的公式就可以计算出静态工作点对应的BQ I ,CQ I 和CEQ U 。
共基极放大电路的两种计算方法1993年第6期湖州师寺总第66期№61993JOURNALOFHUZHOUTEACHERSCOLLEGESumN966共基极放大电路的两种计算方法沈登相—趸;一7Z/,摘要本文对共基极放大电路用擞变等放电路法和方框图法分别计算其动态参数.关键词:竺兰苎皇法;方框图法;基本苎皇壁动态参数共基极放大电路(图1)是一种电流放大倍数略小于1,电压放大倍数太,且输出与输入电压同相,输入电阻小,输出电阻大的放大电路.这种电路在低频放太中应用不多,故在教科书中对此电路分析较步.笔者认为:共基极放大器是一种深度负反绩电路,使放大器某些特性得到改善,特别突出的优点在于晶体管的截止频率,口较之共射电路晶体管的截止频率提高了囤1共基极放大电路1微变等效电路法(1+)倍,故共基极电路有更高的工作频率,适台用于宽频带放大电路,高频谐振放大器等,共基极电路在频率较高的电路中应用是很广泛的.为此本文对共基极电路作些深入分析:如图1的共基极电路是一种分压式直流负反馈偏置电路,其中R为上偏置电阻;R为下偏置电口阻,为基极旁路电容.该电路具有稳定静态工'作点的作用.这电路的静态分析与共发射极电路的分压式直流负反馈偏置电路的静态工作点的求法一样,这里不作赘述.下面我们重点分析动态参数;电流放大倍数,电压放大倍数,输入电阻,输出阻的求法.下面用两种方法:微变等效电路法和方框图法对此电路进行动态分析.先画出(图1)共基极放大电路的徽变等效电路如图2所示本文1993年7月1日收到'J,一…一r,,湖州师专1993上1.1电流放大倍数电路图2中,设R》,一...则兰兰(1+卢)流过负载电阻R的电流为L一- I~=R,.//R所以电流放大倍数A为:图2共基极电路擞变等效电路一一鲁=一㈩(1)式中"一"号表示输入电流流入晶体管6极,而输出电流流出c极.它的电流放大倍数近似等于晶体管共基极连接时的晶体管的共基极电流放大系数a,其值约为;0.95~0.99.所以共基极电路没有电流放大作用.1.2电压放大倍数A由图2可列出电压方程:V o8Ih?R.LV.一6?k上式中R=丘∥R为交流负截电阻?^.一V o一fllb~R'L一鲤(2)一一了—上式(2)中为电压放大倍数公式,放大倍数的大小与固定偏置的共射放大电路的放大倍数相同,但共基极电路的输出电压与输入电压是同相位的-1.3输入电阻,由图2先求输入电阻R,}孙一=一南㈤则放大电路的辕入电阻RfV囤3求共基极电路输出电阻的等效电路一=(4)通常情况下(4)式中(1+)冠》",所以硌一'5)这种放大电路的输入电阻很小,只有几个欧姆到几十欧姆.1.4输出电阻瓦,先将图2中输入信号源的电动势,短路,即令一0,将交流负截赋开路,即令R一丘∥R一..,而后在输出端加一个交流恒压源,其电压有效值为,据此画出如图3共基极电路求输出电路R的等效电路.由图3可得出如下电压回路方程:第6期虎登相:共基极旋大电路的两种计算方法V=tiTik0H+iR式r6)中一RRII由图3可得输出电阻:如一V一十一堕±目为,R一,,,可得:簪代式中得(H———————一目为》R,所以.R一(1+p生)r式(7)表明共基极电路的输出电阻R很大,其值在几十干政姆到几百干欧姆考虑R后输出电阻R将为;,Rr—RFⅥR≈R2方框图法分析共基极放大电路4共基极放大电路方框巨划分(2)基本放大电路的输出回路的画法r6)r7(8)共基擞放大电路是一种电流并联负反馈电路,将它划分为基本放大电路和反馈网络两部分,如同4电路.螋j用肯框圈法分析计算它的动态参数.为求出无厦况下电路的动态毒数,必须先画出基本上器鹊≮流通路如图5.从共基极电路划分并画出无反镄交流通路的原则是:(1)基本放大电路的输入回路的画法因为是电流负反馈,则令图4中的电流』=0,即断开输出回路.满足无电流反馈的要求画出输八回路(见图j).因为是并联负反馈电路,则令图4中的V=0,即输八端短路,以满足输入信号不能经反馈网络直接输出到输出端的要求,画出输出回路(见图5).下面由图5基本放大电路求出它的开环电流放大倍数.和电流反馈系数F.反馈深度D,输入电阻且和输出电阻托.Ai—to一一孚F.一_a{b-一一1湖州师专1993lD=l+^=l-I-足=rk冠=下面根据电藏并联负反馈放大电路的动态参鼓表示式,求出相应的动态参鼓;A,,^,,置,,R,.2.1电流放大信蠡A,根据==c.2.2输人电阻R,==南图5基本放大电路交流通路考_虑射极电阻冠以后的糟入电阻==南I冠鲁丽(1o)舢:=铩?是=南?告=警m2.4MtiS~.阻RA-=.Rot=c++群R,oP~=棚+蕊)=r~(1-I-警)【l2)恐r=lIR≈R(13)第6期沈登相:共基极放大电路的两种计算方法由上述两种方法求得的共基极电路的电流放大倍数,电压放大倍数,输入电阻R 和输出电阻砭,,结果完全一致.参考文献l梁明理编.电子线路(上册).高教出版社;1987年2谢嘉卒编+电子线路.线性部分第二版.高等教育出版社;1986年3-}?Maant,~icroelectronic-DigitedandCiscuitsandSystemMeGrow--Hilt.Inc1979 TwoMethodsofComputationofCommon--BassAmplifierShenDenxiang(DepartmentofPhysics)Abstraet Thisarticalmainlyintroducestwomethods—methodofmicroscopiccapacitychangee quivalentcircuitandmethodofblockdiagram,whieharebothusedtOanalyseandcompute dynamicparameterofcommon--baseamplifier.Keywords:methodofmicroscopiccapacityequivalentcircuit;methodofblockdiagram: baseamplifierIdynamicparameter(上接第49页)AcidityFunctionandSuperaeidsPanRunshen(DepartmentofChemistry)ThispaperexpoundstheacidityfunctionfortheUSeofc.ncentration acidicsolutionandsuperacids.togetherwiththediscussionofsomeapplica tionofsuperacids.Keywords:acidityfunction;superacid。
共基极电路的输入电阻和输出电阻共基极电路是一种常用的放大电路,它具有一定的输入电阻和输出电阻。
本文将从理论和实际应用的角度分别介绍共基极电路的输入电阻和输出电阻。
一、共基极电路的输入电阻输入电阻是指电路对输入信号的阻抗,是输入信号与电路之间的匹配程度。
在共基极电路中,输入电阻由基极-发射极间的二极管形成。
由于二极管具有非线性特性,因此输入电阻也受到非线性影响。
共基极电路的输入电阻可以通过以下公式计算:$$R_{in} = \frac{V_{be}}{I_{in}}$$其中,$V_{be}$为基极-发射极间的电压,$I_{in}$为输入电流。
在实际应用中,为了提高共基极电路的输入电阻,可以采取以下方法:1. 选择高β值的晶体管。
β值越大,输入电流越小,输入电阻越大。
2. 使用共射极放大电路。
共射极放大电路具有较高的输入电阻,可以与共基极电路串联使用,以增加整体的输入电阻。
二、共基极电路的输出电阻输出电阻是指电路对输出信号的阻抗,是输出信号与电路之间的匹配程度。
在共基极电路中,输出电阻由集电极-发射极间的二极管形成。
共基极电路的输出电阻可以通过以下公式计算:$$R_{out} = \frac{V_{ce}}{I_{out}}$$其中,$V_{ce}$为集电极-发射极间的电压,$I_{out}$为输出电流。
在实际应用中,为了降低共基极电路的输出电阻,可以采取以下方法:1. 使用输出级别器。
输出级别器可以降低输出电阻,提高电路的输出功率。
2. 加入负反馈。
负反馈可以改变电路的输入输出特性,降低输出电阻。
总结:共基极电路的输入电阻由基极-发射极间的二极管形成,可以通过选择高β值的晶体管和串联使用共射极放大电路来提高输入电阻。
共基极电路的输出电阻由集电极-发射极间的二极管形成,可以通过使用输出级别器和加入负反馈来降低输出电阻。
在实际应用中,根据需要选择适合的方法来调整输入电阻和输出电阻,以达到所需的放大效果。
共发射极放大电路理论分析与计算理论原理:共发射极放大电路的主要原理是利用三极管的放大特性,将输入信号放大,并通过输出电容和输出电阻对外输出。
在共发射极放大电路中,输入信号通过输入电容C1进入基极,然后通过三极管的放大作用,输出信号从集电极经过输出电容C2并通过输出直流耦合电阻RL输出到负载。
计算和分析:1.输入电容的计算:输入电容C1是为了隔离直流信号,使得输入信号的纯交流成分进入基极。
选择一个合适的输入电容可以提高三极管的放大效果。
一般可以根据信号的频率特性和电路的输入阻抗来选择输入电容。
例如,如果输入信号的频率范围为20Hz-20kHz,可以选择一个电容值为0.1μF的输入电容。
2.输出电容的计算:输出电容C2是为了隔离输出信号的交流成分,并将其输出到负载。
输出电容的数值选择取决于输出信号的频率特性和负载的阻抗。
例如,如果输出信号的频率范围为20Hz-20kHz,并且负载的阻抗为8Ω,可以选择一个电容值为10μF的输出电容。
3.输入直流耦合电阻的计算:输入直流耦合电阻R1是为了提供基极的直流偏置电压,并将输入信号传输到基极。
为了使得基极工作在三极管的放大区,可以选择一个合适的输入直流耦合电阻。
例如,如果基极的直流偏置电压为0.6V,输入信号的幅值为0.1V,可以选择一个电阻值为5.4kΩ。
4.输出直流耦合电阻的计算:输出直流耦合电阻R2是为了提供集电极的直流偏置电压,并将输出信号传输到负载。
为了使得集电极工作在三极管的放大区,可以选择一个合适的输出直流耦合电阻。
例如,如果集电极的直流偏置电压为6V,输出信号的幅值为1V,可以选择一个电阻值为6kΩ。
总结:。
共基极放大电路分析与计算
共基极放大电路(简称共基放大电路)如图1(a)所示,直流通路采用的是分压偏置式,交流信号经C 1从发射极输入,从集电极经C 2输出,C 1、C 2为耦合电容,C b 为基极旁路电容,使基极交流接地,故称为共基极放大器。
微变等效电路如图1(b)所示。
图1
共基极放大电路
(a )基本放大电路;(b )微变等效电路
1) 静态工作点(与共发射极放大电路分析方法一样)
图1中如果忽略IBQ 对Rb1、Rb2分压电路中电流的分流作用,则基极静态电压U BQ 为
CC b b b BQ U R R R U 2
12+= 流经Re 的电流I EQ 为
e
BE B e E EQ R U U R U I -== 如果满足UB 〉〉UBE ,则上式可简化为
(a )
地+-u o β i i i (b )
CC b b b e e B EQ CQ U R R R R R U I I 2
121+⋅=≈≈ 而β
+=1EQ
BQ I I CQ e C CC CEQ I R R U U )(+-=
2) 动态分析
利用三极管的微变等效模型,可以画出图1(a )电路的微变等效电路如图1(b )所
示。
图中,b 、e 之间用rbe 代替, c 、 e 之间用电流源βib 代替。
(1) 电流放大倍数。
在图1(b )中,当忽略Re 对输入电流ii 的分流作用时,则ii ≈-ie ;流经R ′L (R ′L=Rc ∥RL )的输出电流io=-ic 。
a i i i i A e
c i i =--==0 α称作三极管共基电流放大系数。
由于α小于且近似等于1,所以共基极电路没有电流放大作用。
(2) 电压放大倍数。
根据图1(b )可得
ui=-rbeib
uo=R ’L io=-R ’L ic=-βR ’L ib
所以,电压放大倍数为
be
L i O u r R u u A '==β 上式表明,共基极放大电路具有电压放大作用, 其电压放大倍数和共射电路的电压放大倍数在数值上相等,共基极电路输出电压和输入电压同相位。
(3) 输入电阻。
当不考虑Re 的并联支路时, 即从发射极向里看进去的输入电阻r ′i 为 β
β+=+--=1)1('be b b be i r i i r r rbe 是共射极电路从基极向里看进去的输入电阻,显然, 共基极电路从发射极向里看进
去的输入电阻为共射极电路的1(1+β)。
(4) 输出电阻。
在图1(b )中,令u s =0,则i b =0,受控电流源βi b =0,可视为开路,断开RL ,接入u ,可得i=u/Rc ,因此,求得共基放大电路的输出电阻ro=Rc 。
综上所述,共基、共射电路元件参数相同时,它们的电压放大倍数Au 数值是相等的,但是,由于共基电路的输入电阻很小,输入信号源电压不能有效地激励放大电路,所以,在Rs 相同时,共基极电路实际提供的源电压放大倍数将远小于共射电路的源电压放大倍数。
例题计算:
下面是对下图共基极放大电路的计算分析,可以和仿真分析进行
对比;设晶体管的β=100,'bb r =100Ω。
求电路的Q 点、u
A 、R i 和R o ; 解:静态分析:(与共发射极电路同)
V
7.5)(
A μ 101mA
1
V 2e f c EQ CEQ EQ BQ e
f BEQ
BQ EQ CC b2
b1b1
BQ =++-≈≈+=≈+-==⋅+≈R R R I V U I I R R U U I V R R R U CC β
动态分析:
+
-
u o
β i i i (b )
be bb'EQ
C L C L be be
/be be
i be be
o 26mV (1) 2.73k ()()100(1)(1)
()//
20()
11 b u b i b i b i f C
r r I i R R R R A i r r u i r r R i i r r R R R R R βββββββ=++≈Ω-==--===
-++=+=≈++=e ∥∥Ω。