三极管共集电极放大电路和共基极放大电路详解

7014.5共集电极电路和共基极电路702§4.5.1共集电极放大电路•晶体管除了在大多数情况下都接成共射极的形式外，还可接成共集电极和共基极的形式。下面分别介绍。先介绍共集电极放大电路。•由于共集电极放大电路的输出信号从发射极引出，所以又叫射极输出器。703§4.5.1共集电极放大电路•一、基本共集电极放大电路•二、阻容耦合式共集电极放大电路•三、分压稳定式共集电极放大电路•四、应用举例704一、基本共集电极放大电路•1、电路组成•2、静态工作点分析•3、动态分析7051、电路组成•共集电极放大电路的电路图、直流通路图和交流通路图如下所示：7062、静态工作点分析•由直流通路可得：eEQCCCEQBQEQebBEQBBBQeBQBEQbBQeEQBEQbBQBBRIVUIIRRUVIRIURIRIURIV)()()(1117073、动态分析•先根据交流通路画出等效电路：7083、动态分析•①计算放大倍数ebebeebbbebebeebbebeeiOuRrRRRIIrRRIRIIrRRIUUA)1()()1()1()()1()(7093、动态分析•上式表明，，与同相。•当(1+)Re(Rb+rbe)时，1，即，所以共集电路电路又叫射极跟随器，简称射随器。10uAOUiUuAOUiUebebeuRrRRA)1()()1(70103、动态分析•②计算输入电阻•可见，发射极电阻等效到基极回路时，将增大到(1+)倍，因此射极输出器的输入电阻比共发射极大得多，可达几十千欧到几百千欧。ebebibeebebbbiiiiRrRRIRIrRIIUIUR)1()(70113、动态分析•③计算输出电阻•为计算输出电阻，令输入信号为零，在输出端加交流电压，求出交流电流，则输出电阻为二者之比。如图所示：OUoI70123、动态分析1//1)1(11)1()1(bebebebeOOObebOeObReROrRRrRRIURrRURUIIIIIee70133、动态分析•可见，Rb等效到输出回路时，减小到原来的1/(1+)，使输出电阻很小。•综上所述，射随器输入电阻大，输出电阻小，电压放大倍数接近于1。多用作输入输出缓冲级。1//bebeOrRRR7014二、阻容耦合式共集电极放大电路•1、电路组成•2、静态工作点分析•3、动态分析70151、电路组成•阻容耦合式共集电极放大电路的电路图如下所示：70162、静态工作点分析•先画出直流通路如右图：eCQCCeEQCCCEQBQCQebBEQCCBQRIVRIVUIIRRUVI)(170173、动态分析•先根据电路图画出交流通路：70183、动态分析•然后根据交流通路画出交流等效电路：70193、动态分析])1(//[)//(1)1()1()1()1(])1([)1(LbebiLeLLLLbeLbLbeLbLebebLeiOuRrRRRRRRRRrRIRrRIRIrIRIUUA其中70203、动态分析•为计算输出电阻，令输入信号为零，在输出端加交流电压，求出交流电流,则输出电阻为二者之比。如图所示：OUoI1//)1()1(beeObeOeObReROrRRrURUIIIIIee看动画4.5.17021三、分压稳定式共集电极放大电路•1、电路组成•2、静态工作点分析•3、动态分析70221、电路组成•分压稳定式共集电极放大电路的电路图如图所示：70232、静态工作点分析•根据电路图画出直流通路如图：70242、静态工作点分析•再根据直流通路计算工作点：CCbbbBQVRRRU2111EQBQeCQCCeEQCCCEQeBEQBQEQIIRIVRIVURUUI70253、动态分析•先根据电路图画出交流通路:70263、动态分析•然后根据交流通路画出等效电路:70273、动态分析•根据等效电路计算交流参数：])1(//[//1)1()1(21LbebbiLbeLiOuRrRRRRrRUUA70283、动态分析为计算输出电阻，令输入信号为零，在输出端加交流电压，求出交流电流,则输出电阻等于二者之比。如图所示：1//)1()1(beeObeOeObReROrRRrURUIIIIIee7029四、应用举例如何消除此失真？先出现什么失真？幅值增加时，输出端首、当信号。度、试计算电路的输出幅。、、试计算。、、试计算。、试计算静态工作点，设三极管的、共集电路如图所示，例SOuSuOiCESbbBEQUUAARRQVUrVU543217.0,300,7.0501max7030四、应用举例•解：1、先画出直流通路7031四、应用举例•解：再计算电路的静态工作点VRIVRIVUmAAIIARRUVIeCQCCeEQCCCEQBQCQebBEQCCBQ464411241140028502845120070121....)(7032四、应用举例先画出交流通路：的计算、输出电阻、输入电阻OiRR27033四、应用举例再画出交流等效电路：7034四、应用举例KIUrrrEQTbbbebe25.14.12651300)1(：先计算出7035四、应用举例2251200//1025.1//41////76)6//45125.1//(200]//)1(//[bSbeeOLebebiRRrRRKRRrRR7036四、应用举例87099010767699064512516451113...//.////)(//)(uSiiuSLebeLeiOuuSuARRRARRrRRUUAAA的计算、、电压放大倍数7037四、应用举例•4、电路输出幅度UOmax的计算•共集电路的输出幅度也称跟随范围。通过画出输出回路直流负载线(DCLL)和交流负载线(ACLL)的方法求出。其中DCLL是通过坐标点(12,0)，(0,3)直接画出的；而ACLL则是通过Q点和(V´CC,0)坐标画出的。VRIUVLCQCEQCC769424146....7038四、应用举例VUVVUUCEQCCCESCEQ36.34.676.97.57.04.6最大不截止失真输出电压幅值最大不饱和失真输出电压幅值7039四、应用举例VUUUVUUVUOPOPPOpOPOOP72.636.322:,238.2236.3236.3maxmaxmaxmaxmax表示即输出波形的峰峰值来有时跟随范围用7040四、应用举例•5、波形失真分析•从静态工作点和交流负载线的图形可以看出，当输入信号增大时，由于静态工作点不在交流负载线的中点，所以首先出现截止失真。7041四、应用举例•消除的方法是上移静态工作点Q，通常采用减小电阻Rb来实现。7042四、应用举例•例2、电路如图。设=100，试求：1、静态工作点Q；2、输入电阻Ri;3、电压放大倍数、；4、输出电阻RO1、RO2。1uA2uA7043四、应用举例•解：1、计算静态工作点QAmAIIVRRIVUmARUUIIVVRRRUCQBQeCCQCCCEQeBEQBEQCQCCbbbB18018.01008.18.2)22(8.110)(8.127.03.43.4101520152127044四、应用举例•2、计算输入电阻RiKRrRRRKIUrrebebbiEQTbbbe2.8)210166.1//(15//20])1(//[//66.18.126101100)1(217045四、应用举例•3、计算电压放大倍数、；1uA2uA79.0210166.121002.822.8)1(1ebeCisiusRrRRRRA7046四、应用举例•2(1)(1)8.2101228.21.6610120.80ieussibeeRRARRrR7047§4.5.2共基极放大电路7048一、基本共基极放大电路•1、电路组成•2、静态工作点分析•3、动态分析70491、电路组成•为使晶体管正常工作，也必须使发射结正向偏置，集电结反向偏置。基本共基极放大电路的电路图如下：70502、静态工作点分析•先根据电路图画出直流通路如下：••由图看出：UEQ=-UBEQ，UCQ=VCC-ICQRCBEQCCQCCEQCQCEQEQBQeBEQBBEQURIVUUUIIRUVI1,70513、动态分析•根据电路图画出交流通路：70523、动态分析•由交流通路画出交流等效电路：70533、动态分析•计算交流参数：CObeeebebeeeiiiiebeCbebeeCCiOuRRrRIrIRIIUIURRrRrIRIRIUUA1)1(7054•从以上分析可知共基极放大电路：•1、无电流放大能力(1);•2、可以有足够的电压放大能力，因而有功率放大能力;•3、输出电压与输入电压同相;•4、输入电阻比共射电路小，输出电阻与共射电路相当。7055二、分压稳定式共基极放大电路•1、电路组成•2、静态工作点分析•3、动态分析70561、电路组成•分压稳定式共基极放大电路的电路图如图所示，有两种画法。70572、静态工作点分析•根据电路图画出直流通路：•显然，直流通路与分压式共射电路相同：CCbbbBQVRRRU2111EQBQeCCQCCCEQeBEQBQEQIIRRIVURUUI)(70583、动态分析•先画出交流通路：70593、动态分析•然后画出交流等效电路：70603、动态分析cObeeiiibeLbebLbbebLCiOuRRrRIURrRrIRIrIRIUUA,1//7061三、应用举例•例1、电路如图。设Re=300,RC=5K；晶体管的=100,rbe=1K；静态工作点合适。试估算，Ri和RO的值。uA7062三、应用举例•解：rbe已给出，不用求静态工作点。根据公式：KRRRRRRrRACObeiebeCu531010110003001163.010115100)1(7063三、应用举例•例2、电路如图。已知RS=20，Re=2K，Rb1=22K，Rb2=10K，RC=3K，RL=27K，VCC=10V，三极管的UBE=0.7V，=50，rbb´=100，试计算：1、静态工作点Q(IBQ、ICQ、UCEQ)；2、输入电阻Ri和输出电阻RO；3、电压放大倍数。usuAA、7064三、应用举例•1、计算静态工作点Q(IBQ、ICQ、UCEQ)先由电路图画出直流通路：7065三、应用举例•然后计算静态工作点Q(IBQ、ICQ、UCEQ)VRRIVRIRIVUmAIImARUUIVVRRRUeCCQCCeEQCCQCCCEQEQCQeBEQBQEQCCbbbBQ4)23(2.110)(2.12.127.01.31.3101022102127066三、应用举例•2、计算输入电阻Ri和输出电阻RO先画出交流通路：7067三、应用举例•2、计算输入