三極管共集電極放大電路和共基極放大電路詳細(xì)版[理論實(shí)操]

1、70 4.5共集電極電路和共基極電路 1 行業(yè)進(jìn)步 70 4.5.1 共集電極放大電路 晶體管除了在大多數(shù)情況下都接成共射極 的形式外，還可接成共集電極和共基極的形 式。下面分別介紹。先介紹共集電極放大電 路。 由于共集電極放大電路的輸出信號(hào)從發(fā)射 極引出，所以又叫射極輸出器。 2 行業(yè)進(jìn)步 70 4.5.1 共集電極放大電路 一、基本共集電極放大電路 二、阻容耦合式共集電極放大電路 三、分壓穩(wěn)定式共集電極放大電路 四、應(yīng)用舉例 3 行業(yè)進(jìn)步 70 一、基本共集電極放大電路 1、電路組成 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 3、動(dòng)態(tài)分析 4 行業(yè)進(jìn)步 70 1、電路組成 共集電極放大電路的電路圖、直流通路圖和

2、交流通 路圖如下所示： 5 行業(yè)進(jìn)步 70 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 由直流通路可得： eEQCCCEQ BQEQ eb BEQBB BQ eBQBEQbBQ eEQBEQbBQBB RIVU II RR UV I RIURI RIURIV )( )( )( 1 1 1 6 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 先根據(jù)交流通路畫(huà)出等效電路： 7 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 計(jì)算放大倍數(shù) ebeb e e bb beb e b e eb beb e e i O u RrR R RIIrR RI RIIrR RI U U A )1 ()( )1 ( )1 ()( )1 ( )( 8 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分

3、析 上式表明， ， 與 同相。 當(dāng)(1+)Re(Rb+rbe)時(shí)， 1，即 ， 所以共集電路電路又叫射極跟隨器，簡(jiǎn)稱射隨 器。 10 u A O U i U uA O U i U ebeb e u RrR R A )1 ()( )1 ( 9 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 計(jì)算輸入電阻 可見(jiàn)，發(fā)射極電阻等效到基極回路時(shí)，將增大到(1+) 倍，因此射極輸出器的輸入電阻比共發(fā)射極大得多，可 達(dá)幾十千歐到幾百千歐。 ebebi b e e beb b b i i i i RrRR I RIrRI I U I U R )1 ( )( 10 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 計(jì)算輸出電阻 為計(jì)算輸出電阻，令輸

4、入信號(hào)為零，在輸出端加交流 電壓 ，求出交流電流 ，則輸出電阻為二者之比。 如圖所示： O U oI 11 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 1 / 1 )1 ( 1 1 )1 ()1 ( beb e bebe O O O beb O e O bReRO rR R rRR I U R rR U R U IIIII ee 12 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 可見(jiàn)，Rb等效到輸出回路時(shí)，減小到原來(lái) 的1/(1+)，使輸出電阻很小。 綜上所述，射隨器輸入電阻大，輸出電阻 小，電壓放大倍數(shù)接近于1。多用作輸入輸出 緩沖級(jí)。 1 / beb eO rR RR 13 行業(yè)進(jìn)步 70 二、阻容耦合式共集電極放大

5、電路 1、電路組成 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 3、動(dòng)態(tài)分析 14 行業(yè)進(jìn)步 70 1、電路組成 阻容耦合式共集電極放大電路的電路圖如下所示： 15 行業(yè)進(jìn)步 70 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 先畫(huà)出直流通路如右圖： eCQCCeEQCCCEQ BQCQ eb BEQCC BQ RIVRIVU II RR UV I )(1 16 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 先根據(jù)電路圖畫(huà)出交流通路： 17 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 然后根據(jù)交流通路畫(huà)出交流等效電路： 18 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 )1 (/ )/(1 )1 ( )1 ( )1 ( )1 ( )1 ( )1 ( Lbebi LeL L L Lbe

6、L b Lbe L b L e be b L e i O u RrRR RRR R R Rr R IRr RI RIrI RI U U A 其中 19 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 為計(jì)算輸出電阻，令輸入信號(hào)為零， 在輸出端加 交流電壓 ，求出交流電流 , 則輸出電阻為二 者之比。如圖所示： O U oI 1 / )1 ()1 ( be eO be O e O bReRO r RR r U R U IIIII ee 看動(dòng)畫(huà)4.5.1 20 行業(yè)進(jìn)步 70 三、分壓穩(wěn)定式共集電極放大電路 1、電路組成 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 3、動(dòng)態(tài)分析 21 行業(yè)進(jìn)步 70 1、電路組成 分壓穩(wěn)定式共集電極放大電

7、路的電路圖如圖所示： 22 行業(yè)進(jìn)步 70 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 根據(jù)電路圖畫(huà)出直流通路如圖： 23 行業(yè)進(jìn)步 70 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 再根據(jù)直流通路計(jì)算工作點(diǎn)： CC bb b BQ V RR R U 21 1 1 EQ BQ eCQCCeEQCCCEQ e BEQBQ EQ I I RIVRIVU R UU I 24 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 先根據(jù)電路圖畫(huà)出交流通路: 25 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 然后根據(jù)交流通路畫(huà)出等效電路: 26 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 根據(jù)等效電路計(jì)算交流參數(shù)： )1 (/ 1 )1 ( )1 ( 21Lbebbi Lbe L i O u RrRR

8、R Rr R U U A 27 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 為計(jì)算輸出電阻，令輸入信號(hào)為零， 在輸出端加交 流電壓 ，求出交流電流, 則輸出電阻等于二者之比。 如圖所示： 1 / )1 ()1 ( be eO be O e O bReRO r RR r U R U IIIII ee 28 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 如何消除此失真？ 先出現(xiàn)什么失真？幅值增加時(shí)，輸出端首、當(dāng)信號(hào) 。度、試計(jì)算電路的輸出幅 。、試計(jì)算 。、試計(jì)算 。、試計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn) ，設(shè)三極管的、共集電路如圖所示，例 S O uSu Oi CESbb BEQ U U AA RR Q VUr VU 5 4 3 2 1 7 .

9、 0,300 ,7 . 0501 max 29 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 解：1、先畫(huà)出直流通路 30 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 解：再計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn) VRIVRIVU mAAII A RR UV I eCQCCeEQCCCEQ BQCQ eb BEQCC BQ 4644112 4114002850 28 451200 7012 1 . . . )( 31 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 先畫(huà)出交流通路： 的計(jì)算、輸出電阻、輸入電阻 Oi RR2 32 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 再畫(huà)出交流等效電路： 33 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 K I U rr r EQ T bbbe

10、be 25. 1 4 . 1 26 51300 )1 ( ：先計(jì)算出 34 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 22 51 200/1025. 1 /4 1 / / 76)6/45125. 1/(200 /)1 (/ bSbe eO Lebebi RRr RR K RRrRR 35 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 870990 1076 76 990 6451251 6451 1 1 3 . . /. / /)( /)( u Si i uS Lebe Le i O u uSu A RR R A RRr RR U U A AA 的計(jì)算、電壓放大倍數(shù) 36 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 4、電路輸出幅度U

11、Omax的計(jì)算 共集電路的輸出幅度也稱跟隨范圍。通過(guò)畫(huà)出 輸出回路直流負(fù)載線(DCLL)和交流負(fù)載線(ACLL) 的方法求出。其中DCLL是通過(guò)坐標(biāo)點(diǎn)(12,0)，(0,3) 直接畫(huà)出的；而ACLL則是通過(guò)Q點(diǎn)和(VCC,0)坐標(biāo) 畫(huà)出的。 VRIUV LCQCEQCC 769424146. 37 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 VUV VUU CEQCC CESCEQ 36. 34 . 676. 9 7 . 57 . 04 . 6 最大不截止失真輸出電壓幅值 最大不飽和失真輸出電壓幅值 38 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 VUU U V U U VU OPOPP Op OP O OP 72.

12、636. 322 : ,2 38. 2 2 36. 3 2 36. 3 max max max max max 表示即輸出波形的峰峰值來(lái) 有時(shí)跟隨范圍用 39 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 5、波形失真分析 從靜態(tài)工作點(diǎn)和交流負(fù)載線的圖形可以看 出，當(dāng)輸入信號(hào)增大時(shí)，由于靜態(tài)工作點(diǎn)不在 交流負(fù)載線的中點(diǎn)，所以首先出現(xiàn)截止失真。 40 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 消除的方法是上移靜態(tài)工作點(diǎn)Q，通常采用 減小電阻Rb來(lái)實(shí)現(xiàn)。 41 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 例2、電路如圖。 設(shè)=100，試求： 1、靜態(tài)工作點(diǎn)Q； 2、輸入電阻Ri; 3、電壓放大倍 數(shù) 、 ； 4、輸出電阻RO1 、 RO2

13、 。 1uA 2uA 42 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 解： 1、計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q AmA I I V RRIVU mA R UU II V V RR R U CQ BQ eCCQCCCEQ e BEQB EQCQ CC bb b B 18018. 0 100 8 . 1 8 . 2)22(8 . 110 )( 8 . 1 2 7 . 03 . 4 3 . 410 1520 15 21 2 43 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 2、計(jì)算輸入電阻Ri KRrRRR K I U rr ebebbi EQ T bbbe 2 . 8)210166. 1/(15/20)1 (/ 66. 1 8 . 1

14、26 101100)1 ( 21 44 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 3、計(jì)算電壓放大倍數(shù) 、 ； 1uA 2uA 79. 0 210166. 1 2100 2 . 82 2 . 8 )1 ( 1 ebe C is i us Rr R RR R A 45 行業(yè)進(jìn)步 70 四、應(yīng)用舉例 2 (1) (1) 8.2101 2 28.21.66 101 2 0.80 ie us sibee RR A RRrR 46 行業(yè)進(jìn)步 70 4.5.2 共基極放大電路 47 行業(yè)進(jìn)步 70 一、基本共基極放大電路 1、電路組成 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 3、動(dòng)態(tài)分析 48 行業(yè)進(jìn)步 70 1、電路組成 為使晶體管正

15、常工作，也必須使發(fā)射結(jié)正向偏置， 集電結(jié)反向偏置。基本共基極放大電路的電路圖如下： 49 行業(yè)進(jìn)步 70 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 先根據(jù)電路圖畫(huà)出直流通路如下： 由圖看出：UEQ= -UBEQ，UCQ=VCC-ICQRC BEQCCQCCEQCQCEQ EQ BQ e BEQBB EQ URIVUUU I I R UV I 1 , 50 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 根據(jù)電路圖畫(huà)出交流通路： 51 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 由交流通路畫(huà)出交流等效電路： 52 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 計(jì)算交流參數(shù)： CO be e e be b e e e i i i i ebe C be b e e C

16、 C i O u RR r R I rIRI I U I U R Rr R rIRI RI U U A 1 )1 ( 53 行業(yè)進(jìn)步 70 從以上分析可知共基極放大電路： 1、無(wú)電流放大能力(1); 2、可以有足夠的電壓放大能力，因而有功率 放大能力; 3、輸出電壓與輸入電壓同相; 4、輸入電阻比共射電路小，輸出電阻與共射 電路相當(dāng)。 54 行業(yè)進(jìn)步 70 二、分壓穩(wěn)定式共基極放大電路 1、電路組成 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 3、動(dòng)態(tài)分析 55 行業(yè)進(jìn)步 70 1、電路組成 分壓穩(wěn)定式共基極放大電路的電路圖如圖所示，有兩 種畫(huà)法。 56 行業(yè)進(jìn)步 70 2、靜態(tài)工作點(diǎn)分析 根據(jù)電路圖畫(huà)出直流通路：

17、顯然，直流通路與分壓式 共射電路相同： CC bb b BQ V RR R U 21 1 1 EQ BQ eCCQCCCEQ e BEQBQ EQ I I RRIVU R UU I )( 57 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 先畫(huà)出交流通路： 58 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 然后畫(huà)出交流等效電路： 59 行業(yè)進(jìn)步 70 3、動(dòng)態(tài)分析 cO be e i i i be L be b L b be b L C i O u RR r R I U R r R rI RI rI RI U U A , 1 / 60 行業(yè)進(jìn)步 70 三、應(yīng)用舉例 例1、電路如圖。設(shè)Re=300, RC=5K ； 晶體管

18、的=100, rbe=1K ； 靜態(tài)工作點(diǎn)合適。試估算 ， Ri和RO的值。 uA 61 行業(yè)進(jìn)步 70 三、應(yīng)用舉例 解： rbe已給出，不用求靜態(tài)工作點(diǎn)。根據(jù)公式： KRR R RR Rr R A CO b ei ebe C u 5 310 101 1000 300 1 16 3 . 01011 5100 )1 ( 62 行業(yè)進(jìn)步 70 三、應(yīng)用舉例 例2、電路如圖。已知RS=20， Re=2K， Rb1=22K， Rb2=10K， RC=3K， RL=27K， VCC=10V，三極管的 UBE=0.7V， =50， rbb=100，試計(jì)算： 1、靜態(tài)工作點(diǎn)Q(IBQ 、ICQ、 UCEQ)； 2、輸入電阻Ri和輸出電阻RO ； 3、電壓放大倍數(shù) 。 usuAA 、 6