共集电极电路_共集电极放大电路计算与分析

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简介:因为对交流信号而言,(即交流通路里)集电极是共同端,所以称为共集电极放大电路。

共集电极电路一般指共集电极放大电路。共集电极放大电路,输入信号是由三极管的基极与发射极两端输入的(在原图里看),再在交流通路里看,输出信号由三极管的发射极两端获得。因为对交流信号而言,(即交流通路里)集电极是共同端,所以称为共集电极放大电路。

共集电极放大电路的基本结构

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图4-6所示为共集电极放大电路的基本结构,74HC123PW其组成的关键元器件和共射极放大电路基本相同,不同之处有两点:一是将集电极电阻R。移到了发射极(用R。表示);二是输出信号不再取自集电极而是取自发射极。

该电路中,两个电阻R1,和R2通过电源给晶体三极管基极(b)供电;R1是晶体三极管发射极(e)的负载电阻;两个电容都是起到通交流隔直流作用的耦合电容;电阻Rj,则是加载输出信号的负载电阻。

由于晶体三极管放大电路供电电源的内阻很小,对于交流信号来说正负极间相当于短路。交流地等效于电源,也就是说晶体三极管集电极(c)相当于接地。输入信号是加载到晶体三极管基极(b)和集电极(c)与负载电阻R。之间,也就相当于加载到晶体三极管基极(b)和集电极(c)之间,输出信号取自晶体三极管的发射极(e),也就相当于取自晶体三极管发射极(e)和集电极(c)之间,因此集电极(c)为输入信号和输出信号的公共端,故称为共集电极放大电路。

共集电极放大电路的功能

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共集电极放大电路是从发射极输出信号的,信号波形和相位基本与输入相同,因而又称射极输出器或射极跟随器,简称射随器,常用作缓冲器使用。

共集电极放大电路常作为电流放大器使用,它的特点是高输入阻抗,电流增益大,但是电压输出的帽度几乎没有放大,也就是输出电压接近输入电压,而由于输入阻抗高而输出阻抗低的特性,也常作为阻抗变换器使用。图4-7所示为晶体三极管电流放大电路。

对共集电极放大电路进行分析和识读时,也可分为直流和交流两条通路,交流通路是对交流信号起作用的电路,电容对交流信号可视为短路,电源的内阻对交流信号也视为短路。直流通路是由电源为晶体三极管提供直流偏压的电路,晶体三极管工作在放大状态还是开关状态,主要由它的偏压确定。直流通路也是为晶体三极管提供能源的电路。

共集电极放大电路的特性

1、输入信号与输出信号同相;

2、无电压放大作用,电压增益小于1且接近于1,因此共集电极电路又有“电压跟随器”之称;

3、电流增益高,输入回路中的电流iB《《输出回路中的电流iE和iC;

4、有功率放大作用;

5、适用于作功率放大和阻抗匹配电路。

6、在多级放大器中常被用作缓冲级和输出级。

共集电极放大电路的工作原理

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信号经共集电极放大电路后输出同相几乎等幅的信号(略小于输入信号)。其工作原理如图1-15所示,由图可知U^TUk+U一H,那么可知.U旷U^-Uc,而对于三极管基极和发射极之间的电压Ube,远远小于负载上的电压,因此Um几乎和U^相等。在该电路中,放大的仅为电流,因此常作为电流放大器来使用。

共集电极放大电路计算与分析(一)静态工作点的分析计算

根据电路可以得到

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(二)性能指标的分析计算1.电压放大倍数

根据微变等效电路可得

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结论:共集电极放大电路的电压放大倍数是小于并近似等于1的,而且输出信号电压△Uo与输入信号电压△UI同相。

2.输入电阻Ri和输出电阻Ro

(1)输入电阻Ri

根据图示电路可得

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(2)输出电阻Ro

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在大多数情况下都有

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3.电流放大倍数

根据微变等效电路可得

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4.跟随范围

共集电极放大电路的动态范围称为跟随范围。

不失真的集-射极电压的信号分量的最大幅值为

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因此跟随范围

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共集电极放大电路具有如下的的特点:

1.电压放大倍数小于1,输出信号电压△UO与输入信号电压△Ui同相。

2.电流放大倍数可大于1,具有电流放大和功率放大的能力。

3.输入电阻大,向信号源取的电流小。输出电阻小,带负载能力强。

例:

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在图中所示的射极跟随器中

求(1)计算Aus,Ri和Ro

(2)若负载RL开路,再计算Aus

解:(1)画出电路的直流通路,应用戴维南定理得到化简的等效直流通路

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画出电路的微变等效电路

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画出Ro的等效电路

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