共集电极放大电路课件.ppt

1、4.5.1 共集电极放大电路共集电极放大电路1.1.静态分析静态分析共集电极电路结构如图示共集电极电路结构如图示该电路也称为该电路也称为射极输出器射极输出器ebBEQCCBQ)1(RRVVI eCQCCeEQCCCEQRIVRIVV BQCQII eEQBEQbBQCCRIVRIV BQEQ)1(II 由由得得直流通路直流通路 小信号等效电路小信号等效电路2.2.动态分析动态分析电压增益电压增益输出回路：输出回路：输入回路：输入回路：LbbebLebebi1 R)(iriRiriv电压增益：电压增益：1)1()1()1()1(LbeLLbeLLbebLbio RrRRrRRriRiAvvv其中

2、其中LeL/ RRR LbLeo1R)(iRiv一般一般beLrR ，则电压增益接近于，则电压增益接近于1 1，同同相相与与iovv电压跟随器电压跟随器1 vA即即。LR输入电阻输入电阻输入电阻大，且与负载有关输入电阻大，且与负载有关R)(r|RRRiRibLbebiii1viRbbLbebiiiiR1r)(iRvLRLbeR)(r1输出电阻输出电阻由电路列出方程由电路列出方程ebbtRiiii )(sbebtRri veteRiR v其中其中bss| RRR 则则输出电阻输出电阻rRRiR 1|besettov输出电阻小，且与信号源内阻有关输出电阻小，且与信号源内阻有关rRRR 1|bese

3、o共集电极电路特点：共集电极电路特点：同同相相与与iovv 电压增益小于电压增益小于1 1但接近于但接近于1 1， 输入电阻大，对电压信号源衰减小输入电阻大，对电压信号源衰减小 输出电阻小，带负载能力强输出电阻小，带负载能力强)1(|LbebiRrRR 1 vA总结总结常用作输入级、输出级、中间隔离级电流折算法记公式：电流折算法记公式：bcii 电流关系电流关系：be)1 (ii把所有电流都折算为把所有电流都折算为ibcb1iieb11iibeLbebLbbebLciorRriRiriRiAvvvbebbebbiiririiRvLbeLLbebLb)1 ()1 ()1 ()1 (RrRRriR

4、iAv)1 (|LbebiRrRRrRRR1|beseo电流折算法记公式：电流折算法记公式： 射极电阻折到基极，乘（射极电阻折到基极，乘（1+ ）倍；）倍；基极电阻折到射极，除（基极电阻折到射极，除（1+ ）倍；）倍；集电极电阻折到基极，乘集电极电阻折到基极，乘 倍。倍。基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路电压增益：电压增益：ebeLcebebLcbio)1()|()1()|(RrRRRriRRiA vvvibbRRRiR21iiiv)1(|ebeb2b1RrRR 当当coRR 时，时，coRR 4.5.2 共基极放大电路共基极放大电路1.1.静态工作点静态工作点 直流通路与射极偏置电

5、路相同直流通路与射极偏置电路相同CCb2b1b2BQVRRRV eBEQBQEQCQRVVII )( ecCQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVV IICQBQ 2.2.动态指标动态指标电压增益电压增益输出回路：输出回路：输入回路：输入回路：电压增益：电压增益：LcL| RRR 交流通路交流通路 小信号等效电路小信号等效电路 LboRi vbebiri vbeLiorRA vvv电流增益：电流增益：1eciivA电流跟随器电流跟随器 输入电阻输入电阻 输出电阻输出电阻coRR r|RRi1beeieRRiRiiiviR11i -ir-ebbeeiibebbberi )(iriRv输入

6、电阻小输入电阻小共基电路高频特性好，适合用于高频或共基电路高频特性好，适合用于高频或宽频带场合宽频带场合4.5.3 放大电路三种组态的比较放大电路三种组态的比较1.1.三种组态的判别三种组态的判别以输入、输出信号的位置为判断依据：以输入、输出信号的位置为判断依据： 信号由基极输入，集电极输出信号由基极输入，集电极输出共射极放大电路共射极放大电路 信号由基极输入，发射极输出信号由基极输入，发射极输出共集电极放大电路共集电极放大电路 信号由发射极输入，集电极输出信号由发射极输入，集电极输出共基极电路共基极电路 2.2.三种组态的比较三种组态的比较3.3.三种组态的特点及用途三种组态的特点及用途共射

7、极放大电路：共射极放大电路： 电压和电流增益都大于电压和电流增益都大于1 1，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集，输入电阻在三种组态中居中，输出电阻与集电极电阻有很大关系。适用于低频情况下，作多级放大电路的中间级。电极电阻有很大关系。适用于低频情况下，作多级放大电路的中间级。共集电极放大电路：共集电极放大电路： 只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在三种组态中，只有电流放大作用，没有电压放大，有电压跟随作用。在三种组态中，输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好。可用于输入级、输出级或缓冲输入电阻最高，输出电阻最小，频率特性好。可用于输入级、输出级或缓冲级。级。共基极放大电路：共

8、基极放大电路： 只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输入电阻小，输只有电压放大作用，没有电流放大，有电流跟随作用，输入电阻小，输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常用于高频或宽频带低输入阻抗出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好，常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合，模拟集成电路中亦兼有电位移动的功能。的场合，模拟集成电路中亦兼有电位移动的功能。 end4.6 组合放大电路组合放大电路4.6.1 共射共射-共基放大电路共基放大电路4.6.2 共集共集-共集放大电路共集放大电路多级放大器的动态计算1.1.多级放大器的电路结构多级放大器的电路结构多级放大器中，前一级的输出电压是后一级的

9、输入电压，后一级的输入多级放大器中，前一级的输出电压是后一级的输入电压，后一级的输入电阻是前一级的负载电阻电阻是前一级的负载电阻RL。2.2.电压增益的计算电压增益的计算iovvvA iiiovvvv22ioiovvvv1221vvAA推广至推广至n 级：级：vnvvvAAAA21多级放大器总的电压增益等于组成它的各级单管放大电路电压增益的乘积。多级放大器总的电压增益等于组成它的各级单管放大电路电压增益的乘积。3.3.输入电阻的计算输入电阻的计算1 iiRR iR4.4.输出电阻的计算输出电阻的计算onoRR oR4.6.1 共射共射-共基放大电路共基放大电路共射共基放大电路共射共基放大电路2

10、1o1oio1iovvvvvvvvvAAA )1(2be1be21be1L11rrrRA vbe2Lc22be2L222)|(rRRrRA v其中其中 be2Lc22be12be21)|()1(rRRrrA v所以所以 12因为因为be1Lc21)|(rRRA v因此因此电压增益电压增益2be2L1rR 输入电阻输入电阻RiiiivRb|rbe1Rb1|Rb2|rbe1 输出电阻输出电阻Ro Rc2 动态指标与单级共射电路接近，优点是频带宽。动态指标与单级共射电路接近，优点是频带宽。T T1 1、T T2 2构成复合管（达林顿管构成复合管（达林顿管) )4.6.2 共集共集-共集放大电路共集放

11、大电路1. 复合管的主要特性复合管的主要特性两只两只NPN型型BJT组成的复合管组成的复合管 两只两只PNP型型BJT组成的复合管组成的复合管 rberbe1(1 1)rbe2 PNP与与NPN型型BJT组成的复合管组成的复合管 NPN与与PNP型型BJT组成的复合管组成的复合管 rberbe1两只管子相复合，类型取决于第一只管子。两只管子相复合，类型取决于第一只管子。2. 共集共集- -共集放大电路的共集放大电路的Av、 Ri 、Ro iovvvAL21beL211111R)(rR)(211be2eo11|RrrRRsbe式中式中 rberbe1(1 1)rbe2 R LRe|RL RiRb

12、| rbe1(1 1)rbe2+（1+ 2）R L bssRRR 或：或：RiRb| rbe(1 )R L RRrRRbs1|beeo 1 2习题课例例1 1 判断图示各电路是否能放大交流信号判断图示各电路是否能放大交流信号 判断依据判断依据（1 1）能够满足）能够满足BJTBJT的外部工作条件：发射结正偏置，集电结反偏置；的外部工作条件：发射结正偏置，集电结反偏置；（2 2）能设置合适的静态工作点）能设置合适的静态工作点 ；（3 3）交流通道信号能够顺利通过。）交流通道信号能够顺利通过。例例2 2 电路如图示，三极管的电路如图示，三极管的 =100=100，r rbebe=1.5K=1.5K

13、 ，静态时，静态时V VBEBE=0.7V=0.7V，所有电容对，所有电容对交流可视为短路交流可视为短路（1 1）静态工作点）静态工作点Q Q，Av、Ri、Ro、Avs（2 2）若管子的饱和压降为）若管子的饱和压降为V VCESCES=0.7V=0.7V，当增大输入电压时，空载和，当增大输入电压时，空载和3K 3K 负载时负载时电路各首先出现饱和失真还是截止失真？电路各首先出现饱和失真还是截止失真？（3 3）若）若C3C3开路，则开路，则Q Q点和点和Av、Ri、Ro如何变化？如何变化？例例3 3 判断多级放大组态，并写出电压增益表达式判断多级放大组态，并写出电压增益表达式 多级放大器的组合方

14、式：多级放大器的组合方式：（1 1）阻容耦合）阻容耦合Q Q点独立设置，要求电容大，对集成不利；点独立设置，要求电容大，对集成不利；（2 2）直接耦合）直接耦合有利集成，但有利集成，但Q Q点相互影响；点相互影响；（3 3）变压器耦合。）变压器耦合。例例4 4 电路如图示，三极管的电路如图示，三极管的 =120=120，r rbebe=3K=3K ，静态时，静态时V VBEBE=0.7V=0.7V，所有电容对交，所有电容对交流可视为短路流可视为短路（1 1）直流通道和交流通道）直流通道和交流通道（2 2）静态工作点）静态工作点Q Q（3） Av、Ri、Ro例例5 5 电路如图示，三极管的电路如图示，三极管的 =100=100，r rbbbb=100=100 ，静态时，静态时V VBEBE=0.7V=0.7V，所有电容对，所有电容对交流可视为短路交流可视为短路（1 1）静态时集电极电位）静态时集电极电位V VCQCQ= =？（2 2）若输入电压有效值）若输入电压有效值10mV10mV，则输出电压有效值多少？，则输出电压有效值多少？