三极管基本放大电路的三种组态

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(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）。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。为了养活直流电源的种类，实际电路中一般一再另用一个发射极电源VEE，而是采用如上图（b）的形式，将VCC在电阻Rb1、Rb2上分压得到的结果接到基极。当旁路电容Cb足够大时，可认为Rb1两端电压基本稳定。可以看出，此电压能够代表VEE，保证发射结正向偏置。2．6．3三种基本组态的比较根据前面的分析，现对共射、共集和共基三种基本组态的性能特点进行比较，并列于表2－1中。上述三种接法的主要特点和应用，可以大致归纳如下：①共射电路同时具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数，输入电阻和输出电阻值比较适中，所以，一般只要对输入电阻、输出电阻和频率响应没有特殊要求的地方，均常采用。因此，共射电路被广泛地用作低频电压放大电路和输入级、中间级和输出级。②共集电路的特点是电压跟随，这就是电压放大倍数接近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）。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。为了养活直流电源的种类，实际电路中一般一再另用一个发射极电源VEE，而是采用如上图（b）的形式，将VCC在电阻Rb1、Rb2上分压得到的结果接到基极。当旁路电容Cb足够大时，可认为Rb1两端电压基本稳定。可以看出，此电压能够代表VEE，保证发射结正向偏置。2．6．3三种基本组态的比较根据前面的分析，现对共射、共集和共基三种基本组态的性能特点进行比较，并列于表2－1中。上述三种接法的主要特点和应用，可以大致归纳如下：①共射电路同时具有较大的电压放大倍数和电流放大倍数，输入电阻和输出电阻值比较适中，所以，一般只要对输入电阻、输出电阻和频率响应没有特殊要求的地方，均常采用。因此，共射电路被广泛地用作低频电压放大电路和输入级、中间级和输出级。②共集电路的特点是电压跟随，这就是电压放大倍数接近于1而小于1，而且输入电阻很高、输出电阻很低，由于具有这些特点，常被用作多级放大电路的输入级、输出级或作为隔离用的中间级。首先，可以利用它作为量测放大器的输入级，以减小对被测电路的影响，提高量测的精度。其次，如果放大电路输出端是一个变化的负载，那么为了在负载变化时保证放大电路的输出电压比较稳定，要求放大电路具有委低的输出电阻。此时，可以采用射极输出器作为放大电路的输出级。③共基电路的突出特点在于它具有很低的输入电阻，使晶体管结电容的影响不显著，因此频率响应得到很大改善，所以这种接法常常用于宽频带放大器中。另外，由于输出电阻高，共基电路还可以作为恒流源。于1而小于1，而且输入电阻很高、输出电阻很低，由于具有这些特点，常被用作多级放大电路的输入级、输出级或作为隔离用的中间级。首先，可以利用它作为量测放大器的输入级，以减小对被测电路的影响，提高量测的精度。其次，如果放大电路输出端是一个变化的负载，那么为了在负载变化时保证放大电路的输出电压比较稳定，要求放大电路具有委低的输出电阻。此时，可以采用射极输出器作为放大电路的输出级。③共基电路的突出特点在于它具有很低的输入电阻，使晶体管结电容的影响不显著，因此频率响应得到很大改善，所以这种接法常常用于宽频带放大器中。另外，由于输出电阻高，共基电路还可以作为恒流源。