共集电极放大电路和共基电极放大电路
- 格式:ppt
- 大小:2.62 MB
- 文档页数:68


1
实验题目: 射极跟随器
专业 班级 学号 姓名
实验日期: 年 月 日 报告退发 (订正 、 重做)
一、实验目的
1、 掌握射极跟随器的特性及测试方法
2、 进一步学习放大器的参数测试方法
二、实验原理
射极跟随器的原理图如图5-1所示。 它是一个电压串联负反馈放大电路,它具有输入电阻高,输出电阻低,电压放大倍数接近于1,输出电压能够在较大范围内跟随输入电压作线性变化以及输入、输出信号同相等特点。
图5-1 射极跟随器
射极跟随器的输出取自发射极,故称其为射极输出器
1、输入电阻Ri
图5-1电路
Ri=rbe+(1+β)Re
如考虑偏置电阻RB和负载RL的影响,则
Ri=RB∥[rbe+(1+β)(Re∥RL)]
由上式可知射极跟随器的输入电阻Ri比共射极单管放大器的输入电阻Ri=RB∥rbe
要高得多,但由于偏置电阻RB的分流作用,输入电阻难以进一步提高。
输入电阻的测试方法同单管放大器,实验线路如图5-2所示。
2、输出电阻R0
图5-1电
如考虑信号源内阻Rs,则
βrR∥βrRbeEbeOβ)R∥(RrR∥β)R∥(RrRBSbeEBSbeO 2 由上式可知射极跟随器的输出电阻RO比共射极单管放大器的输出电阻RO ≈Rc低得多。三极管的β愈高,输出电阻愈小。
图5-2 射极跟随器实验电路
即只要测得A、B两点的对地电位即可计算出Ri
输出电阻RO的测试方法亦同单管放大器,即先测出空载输出电压UO,再测接入负载RL后的输出电压UL,根据
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 (2.6.1)
二、电流放大倍数
由上图(b)的等效电路可知
Ai= - (1+β) (2.6.4)
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)。
晶体管共射极单管放大器
单管放大电路的三种基本结构
单管放大电路有共发射极、共基极和共集电极三种解法(组态),他们的输入和输出变量不同,因而电路的性能也不太一样。
共发射极单管放大电路
.共集电极单管放大电路 .共基极单管放大电路
图一为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。他的偏置电路采用Rb1组成的分压式电路,并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。在放大器的输入端加入输入信号Ui后,在放大器的输入端可得到一个与Ui相位相反,幅值被放大的输出信号U0,从而实现放大。
图一共射极单管放大器实验电路图
当流过电阻Rb1和Rb2的电流远大于晶体管T的基极电流Ib时,则他的静态工作点Ub可以以以下式估算
Ub=Rb1*U/Rb1+Rb2 Ie=Ub-Ube/Re≈Ic Uce=Ucc-Ic(Rc+Re)
放大倍数Av=-β(Rc∥Rc)/rbe+(1+β)Re
输出电阻:R=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Re]
输入电阻;R0≈Rc
放大器的测量与调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试。消除干扰与自激振荡机放大器各项动态参数的测量与调试。
1.放大器静态工作点的测量与调试
(1)放大器静态工作点的测量
测量放大器静态工作点的条件:输入信号Vi=0即将输入端与地短接,选用量程合适的直流毫安表和直流电压表分别测出所需参数:Ic,Ub,Uc,Ue.
(2)静态工作点的调试
放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic(或Uce)的调试与测量。
静态工作点对放大器的性能和输出波形都有很大影响。工作点偏高会导致饱和失真如图(2)
所示;反之则导致截止失真如图(3).
图二 图三
1 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Re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。
RRRCVT+Ucc+-e1bus+-suiC2RL+-uo RRRR+-bLues+-s+-uobecrbeβibicRiRiib`ui
(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
VCC=IBRB+UBE+(1+β)IBRE
则 IB= (VCC - UBE )/RB+(1+β)RE 2 IC=βIB
UCE= Vcc-IERE≈Vcc-ICRE
3.动态分析
(1)电压放大倍数Au
由图1(b)可知ui=ibrbe+ieRL′=ib[rbe+(1+β)RL′]
uo=ieRL′=(1+β)ibRL′
式中:RL′=RE//RL。故
Au==uo/ui=ib(1+β)RL′/ Ib[rbe+(1+β)RL′]= (1+β)RL′/
[rbe+(1+β)RL′]
一般(1+β)RL′> rbe ,故Au≈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Ri
Ri=ui/ib=ibreb+(1+β)ibRL′/ Ib = rbe+(1+β)RL′
故 Ri= RB// RL′=RB//[rbe+(1+β)RL′]
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.