共集電極放大電路和共基極放大電路詳解

共集電極放大電路和共基極放大電路ppt課件目前一頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.5.1共集電極放大電路1.靜態(tài)分析共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示該電路也稱為射極輸出器由得直流通路目前二頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)①小信號(hào)等效電路4.5.1共集電極放大電路2.動(dòng)態(tài)分析交流通路小信號(hào)等效電路目前三頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.5.1共集電極放大電路2.動(dòng)態(tài)分析②電壓增益輸出回路：輸入回路：電壓增益：其中一般，則電壓增益接近于1，電壓跟隨器即。

&1目前四頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.5.1共集電極放大電路2.動(dòng)態(tài)分析③輸入電阻當(dāng)，，此時(shí)輸入電阻對比：

共射極基本放大電路輸入電阻:：輸入電阻大，且與負(fù)載有關(guān)目前五頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)共集電極電路直流通路交流通路共射極電路目前六頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)④輸出電阻由電路列出方程其中則輸出電阻當(dāng)，時(shí)，輸出電阻小4.5.1共集電極放大電路2.動(dòng)態(tài)分析目前七頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)共集電極電路特點(diǎn)：◆電壓增益小于1但接近于1，◆輸入電阻大，對電壓信號(hào)源衰減小◆輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)。4.5.1共集電極放大電路應(yīng)用:1）作多極放大電路的輸入級;2）作多級大電路的輸出級;3）作多級放大電路的緩沖級.目前八頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前九頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前十頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前十一頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前十二頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前十三頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前十四頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前十五頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.5.2共基極放大電路1.靜態(tài)工作點(diǎn)直流通路與射極偏置電路相同直流通路目前十六頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)2.動(dòng)態(tài)指標(biāo)①電壓增益輸出回路：輸入回路：交流通路小信號(hào)等效電路電壓增益：目前十七頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)②輸入電阻③輸出電阻2.動(dòng)態(tài)指標(biāo)小信號(hào)等效電路目前十八頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前十九頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.5.3放大電路三種組態(tài)的比較1.三種組態(tài)的判別以輸入、輸出信號(hào)的位置為判斷依據(jù)：信號(hào)由基極輸入，集電極輸出——共射極放大電路信號(hào)由基極輸入，發(fā)射極輸出——共集電極放大電路信號(hào)由發(fā)射極輸入，集電極輸出——共基極電路目前二十頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前二十一頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前二十二頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前二十三頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前二十四頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前二十五頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)2.三種組態(tài)的比較目前二十六頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)3.三種組態(tài)的特點(diǎn)及用途共射極放大電路：電壓和電流增益都大于1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級放大電路的中間級。共集電極放大電路：只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰?、輸出級或緩沖級。共基極放大電路：只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場合，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。4.5.3放大電路三種組態(tài)的比較end目前二十七頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.6組合放大電路4.6.1共射—共基放大電路4.6.2共集—共集放大電路目前二十八頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.6.1共射—共基放大電路目前二十九頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)電壓增益：回顧：基極分壓式射極偏置電路目前三十頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)交流通路回顧：共基極放大電路目前三十一頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.6.1共射—共基放大電路其中所以因?yàn)橐虼私M合放大電路總的電壓增益等于組成它的各級單管放大電路電壓增益的乘積。前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓，后一級的輸入電阻是前一級的負(fù)載電阻RL。電壓增益&2目前三十二頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.6.1共射—共基放大電路輸入電阻Ri＝＝Rb||rbe1＝Rb1||Rb2||rbe1

輸出電阻Ro

Rc2

目前三十三頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)T1、T2構(gòu)成復(fù)合管，可等效為一個(gè)NPN管(a)原理圖(b)交流通路4.6.2共集—共集放大電路目前三十四頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.6.2共集—共集放大電路1.復(fù)合管的主要特性兩只NPN型BJT組成的復(fù)合管兩只PNP型BJT組成的復(fù)合管rbe＝rbe1＋(1＋1)rbe2

NPN與PNP型BJT組成的復(fù)合管rbe＝rbe1PNP與NPN型BJT組成的復(fù)合管目前三十五頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前三十六頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.6.2共集—共集放大電路2.共集共集放大電路的Av、Ri、Ro

式中≈12rbe＝rbe1＋(1＋1)rbe2RL＝Re||RL

Ri＝Rb||[rbe＋(1＋)RL]

目前三十七頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.7放大電路的頻率響應(yīng)p1544.7.1單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)4.7.4單級共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng)4.7.5多級放大電路的頻率響應(yīng)研究放大電路的動(dòng)態(tài)指標(biāo)（主要是增益）隨信號(hào)頻率變化時(shí)的響應(yīng)。目前三十八頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.7.1單時(shí)間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng)1.RC低通電路的頻率響應(yīng)（電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析）RC電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）：則令：其中電壓增益的幅值（模）（幅頻響應(yīng)）電壓增益的相角（相頻響應(yīng)）①增益頻率函數(shù)RC低通電路&1目前三十九頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)最大誤差-3dB②頻率響應(yīng)曲線描述1.RC低通電路的頻率響應(yīng)相頻響應(yīng)&1&2&3&4幅頻響應(yīng)目前四十頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)2.RC高通電路的頻率響應(yīng)RC電路的電壓增益：幅頻響應(yīng)相頻響應(yīng)輸出超前輸入(ΨL>0)RC高通電路目前四十一頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)BJT的高頻小信號(hào)模型4.7.2BJT的高頻小信號(hào)模型及頻率參數(shù)p1591.BJT的高頻小信號(hào)模型①物理模型的引出rb‘e---發(fā)射結(jié)電阻re折算到基極回路的電阻發(fā)射結(jié)電容(幾十~幾百pF)集電結(jié)電阻(100kΩ~10MΩ)集電結(jié)電容(2~10pF)

rbb‘---基區(qū)的體電阻(幾十~幾百Ω)

，b'是假想的基區(qū)內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)&1目前四十二頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)②簡化模型混合型高頻小信號(hào)模型1.BJT的高頻小信號(hào)模型互導(dǎo)&1&2&3圖4.7.6b圖4.7.6a目前四十三頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)2.BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得低頻時(shí)，混合模型與H參數(shù)模型等價(jià)所以目前四十四頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)又因?yàn)閺氖謨灾胁槌鏊?.BJT高頻小信號(hào)模型中元件參數(shù)值的獲得低頻時(shí)，混合模型與H參數(shù)模型等價(jià)P161(4.7.14)目前四十五頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)3.BJT的頻率參數(shù)p161&1由H參數(shù)可知即根據(jù)混合模型得:低頻時(shí)所以當(dāng)時(shí)，&2vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce&3目前四十六頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)令的幅頻響應(yīng)—共發(fā)射極截止頻率—特征頻率——共基極截止頻率3.BJT的頻率參數(shù)的相頻響應(yīng)&1（4.7.21b,c）&2&3目前四十七頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)1.高頻響應(yīng)①型高頻等效電路目前四十八頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)1.高頻響應(yīng)①型高頻等效電路對節(jié)點(diǎn)c列KCL得由于輸出回路電流比較大，所以可以忽略的分流，得稱為密勒電容而輸入回路電流比較小，所以不能忽略的電流。目標(biāo)：簡化；斷開輸入輸出間聯(lián)系目前四十九頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)同理，在c、e之間也可以求得一個(gè)等效電容CM2，且等效后斷開了輸入輸出之間的聯(lián)系1.高頻響應(yīng)①型高頻等效電路目前五十頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)1.高頻響應(yīng)①型高頻等效電路目標(biāo)：簡化和變換輸出回路的時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于輸入回路時(shí)間常數(shù)，考慮高頻響應(yīng)時(shí)可以忽略CM2的影響。目前五十一頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)1.高頻響應(yīng)①型高頻等效電路目標(biāo)：簡化和變換R為b’e間的等效電阻目前五十二頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.7.3單級共射極放大電路的頻率響應(yīng)p1671.高頻響應(yīng)②高頻響應(yīng)和上限頻率高頻源電壓增益頻響其中上限頻率中頻增益或通帶源電壓增益目前五十三頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)1.高頻響應(yīng)②高頻響應(yīng)和上限頻率對RC低通電路有：共射放大電路兩者頻率響應(yīng)曲線變化趨勢相同＝－180－arctg(f/fH)

&1相頻響應(yīng)幅頻響應(yīng)目前五十四頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)③增益-帶寬積BJT一旦確定，帶寬增益的乘積基本為常數(shù)。1.高頻響應(yīng)當(dāng)Rb>>Rs及Rb>>rbe時(shí)，經(jīng)化簡有目前五十五頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)例題解：模型參數(shù)為例4.7.1設(shè)共射放大電路在室溫下運(yùn)行，其參數(shù)為：負(fù)載開路，Rb足夠大忽略不計(jì)。試計(jì)算它的低頻電壓增益和上限頻率。低頻電壓增益為又因?yàn)樗陨舷揞l率為目前五十六頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)2.低頻響應(yīng)①低頻等效電路目前五十七頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)2.低頻響應(yīng)①低頻等效電路Rb=（Rb1//Rb2）遠(yuǎn)大于R’i

，Ce>>Cb2

R’i&1&2&3圖4.7.13（c）目前五十八頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)瞬時(shí)值表達(dá)式必須小寫正弦量的瞬時(shí)值表達(dá)式進(jìn)行加減乘除運(yùn)算極不方便，而用相量表示后，運(yùn)算又極為方便。uO相量表示:相量的模=正弦量的有效值

相量輻角=正弦量的初相角電壓的有效值相量目前五十九頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)電壓的幅值相量①相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。注意:？=②只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不能用相量表示。③只有同頻率的正弦量才能畫在同一相量圖上。相量的模=正弦量的最大值

相量輻角=正弦量的初相角或：目前六十頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)⑤相量的書寫方式

模用最大值表示，則用符號(hào)：④相量的兩種表示形式

相量圖:

把相量表示在復(fù)平面的圖形實(shí)際應(yīng)用中，模多采用有效值，符號(hào)：可不畫坐標(biāo)軸如：已知?jiǎng)t或相量式:目前六十一頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)中頻(即通帶)源電壓增益式中則下限頻率取決于2.低頻響應(yīng)p171②低頻響應(yīng)當(dāng)&1定義目前六十二頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)2.低頻響應(yīng)②低頻響應(yīng)下限頻率取決于當(dāng)時(shí)，相頻響應(yīng)＝－180－arctg(－fL1/f)=－180

＋arctg(fL1/f)

幅頻響應(yīng)圖4.7.14目前六十三頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)2.低頻響應(yīng)②低頻響應(yīng)包含fL2的幅頻響應(yīng)目前六十四頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.7.4單級共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng)&1①高頻等效電路&2高頻小信號(hào)等效電路1.共基極放大電路的高頻響應(yīng)&3目前六十五頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)目前六十六頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)②高頻響應(yīng)特征頻率1.共基極放大電路的高頻響應(yīng)其中由于re很小，所以&2&1&3目前六十七頁\總數(shù)七十頁\編于點(diǎn)4.7.4單級共集電極和共基