三极管共集电极放大电路和共基极放大电路详细版[理论实操]

1、70 4.5共集电极电路和共基极电路 1 行业进步 70 4.5.1 共集电极放大电路 晶体管除了在大多数情况下都接成共射极 的形式外，还可接成共集电极和共基极的形 式。下面分别介绍。先介绍共集电极放大电 路。 由于共集电极放大电路的输出信号从发射 极引出，所以又叫射极输出器。 2 行业进步 70 4.5.1 共集电极放大电路 一、基本共集电极放大电路 二、阻容耦合式共集电极放大电路 三、分压稳定式共集电极放大电路 四、应用举例 3 行业进步 70 一、基本共集电极放大电路 1、电路组成 2、静态工作点分析 3、动态分析 4 行业进步 70 1、电路组成 共集电极放大电路的电路图、直流通路图和

2、交流通 路图如下所示： 5 行业进步 70 2、静态工作点分析 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 行业进步 70 3、动态分析 先根据交流通路画出等效电路： 7 行业进步 70 3、动态分析 计算放大倍数 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 行业进步 70 3、动态分

3、析 上式表明， ， 与 同相。 当(1+)Re(Rb+rbe)时， 1，即 ， 所以共集电路电路又叫射极跟随器，简称射随 器。 10 u A O U i U uA O U i U ebeb e u RrR R A )1 ()( )1 ( 9 行业进步 70 3、动态分析 计算输入电阻 可见，发射极电阻等效到基极回路时，将增大到(1+) 倍，因此射极输出器的输入电阻比共发射极大得多，可 达几十千欧到几百千欧。 ebebi b e e beb b b i i i i RrRR I RIrRI I U I U R )1 ( )( 10 行业进步 70 3、动态分析 计算输出电阻 为计算输出电阻，令输

4、入信号为零，在输出端加交流 电压 ，求出交流电流 ，则输出电阻为二者之比。 如图所示： O U oI 11 行业进步 70 3、动态分析 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 行业进步 70 3、动态分析 可见，Rb等效到输出回路时，减小到原来 的1/(1+)，使输出电阻很小。 综上所述，射随器输入电阻大，输出电阻 小，电压放大倍数接近于1。多用作输入输出 缓冲级。 1 / beb eO rR RR 13 行业进步 70 二、阻容耦合式共集电极放大

5、电路 1、电路组成 2、静态工作点分析 3、动态分析 14 行业进步 70 1、电路组成 阻容耦合式共集电极放大电路的电路图如下所示： 15 行业进步 70 2、静态工作点分析 先画出直流通路如右图： eCQCCeEQCCCEQ BQCQ eb BEQCC BQ RIVRIVU II RR UV I )(1 16 行业进步 70 3、动态分析 先根据电路图画出交流通路： 17 行业进步 70 3、动态分析 然后根据交流通路画出交流等效电路： 18 行业进步 70 3、动态分析 )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 行业进步 70 3、动态分析 为计算输出电阻，令输入信号为零， 在输出端加 交流电压 ，求出交流电流 , 则输出电阻为二 者之比。如图所示： O U oI 1 / )1 ()1 ( be eO be O e O bReRO r RR r U R U IIIII ee 看动画4.5.1 20 行业进步 70 三、分压稳定式共集电极放大电路 1、电路组成 2、静态工作点分析 3、动态分析 21 行业进步 70 1、电路组成 分压稳定式共集电极放大电

7、路的电路图如图所示： 22 行业进步 70 2、静态工作点分析 根据电路图画出直流通路如图： 23 行业进步 70 2、静态工作点分析 再根据直流通路计算工作点： CC bb b BQ V RR R U 21 1 1 EQ BQ eCQCCeEQCCCEQ e BEQBQ EQ I I RIVRIVU R UU I 24 行业进步 70 3、动态分析 先根据电路图画出交流通路: 25 行业进步 70 3、动态分析 然后根据交流通路画出等效电路: 26 行业进步 70 3、动态分析 根据等效电路计算交流参数： )1 (/ 1 )1 ( )1 ( 21Lbebbi Lbe L i O u RrRR

8、R Rr R U U A 27 行业进步 70 3、动态分析 为计算输出电阻，令输入信号为零， 在输出端加交 流电压 ，求出交流电流, 则输出电阻等于二者之比。 如图所示： 1 / )1 ()1 ( be eO be O e O bReRO r RR r U R U IIIII ee 28 行业进步 70 四、应用举例 如何消除此失真？ 先出现什么失真？幅值增加时，输出端首、当信号 。度、试计算电路的输出幅 。、试计算 。、试计算 。、试计算静态工作点 ，设三极管的、共集电路如图所示，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 行业进步 70 四、应用举例 解：1、先画出直流通路 30 行业进步 70 四、应用举例 解：再计算电路的静态工作点 VRIVRIVU mAAII A RR UV I eCQCCeEQCCCEQ BQCQ eb BEQCC BQ 4644112 4114002850 28 451200 7012 1 . . . )( 31 行业进步 70 四、应用举例 先画出交流通路： 的计算、输出电阻、输入电阻 Oi RR2 32 行业进步 70 四、应用举例 再画出交流等效电路： 33 行业进步 70 四、应用举例 K I U rr r EQ T bbbe

10、be 25. 1 4 . 1 26 51300 )1 ( ：先计算出 34 行业进步 70 四、应用举例 22 51 200/1025. 1 /4 1 / / 76)6/45125. 1/(200 /)1 (/ bSbe eO Lebebi RRr RR K RRrRR 35 行业进步 70 四、应用举例 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 的计算、电压放大倍数 36 行业进步 70 四、应用举例 4、电路输出幅度U

11、Omax的计算 共集电路的输出幅度也称跟随范围。通过画出 输出回路直流负载线(DCLL)和交流负载线(ACLL) 的方法求出。其中DCLL是通过坐标点(12,0)，(0,3) 直接画出的；而ACLL则是通过Q点和(VCC,0)坐标 画出的。 VRIUV LCQCEQCC 769424146. 37 行业进步 70 四、应用举例 VUV VUU CEQCC CESCEQ 36. 34 . 676. 9 7 . 57 . 04 . 6 最大不截止失真输出电压幅值 最大不饱和失真输出电压幅值 38 行业进步 70 四、应用举例 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 表示即输出波形的峰峰值来 有时跟随范围用 39 行业进步 70 四、应用举例 5、波形失真分析 从静态工作点和交流负载线的图形可以看 出，当输入信号增大时，由于静态工作点不在 交流负载线的中点，所以首先出现截止失真。 40 行业进步 70 四、应用举例 消除的方法是上移静态工作点Q，通常采用 减小电阻Rb来实现。 41 行业进步 70 四、应用举例 例2、电路如图。 设=100，试求： 1、静态工作点Q； 2、输入电阻Ri; 3、电压放大倍 数 、 ； 4、输出电阻RO1 、 RO2

13、 。 1uA 2uA 42 行业进步 70 四、应用举例 解： 1、计算静态工作点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 行业进步 70 四、应用举例 2、计算输入电阻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 行业进步 70 四、应用举例 3、计算电压放大倍数 、 ； 1uA 2uA 79. 0 210166. 1 2100 2 . 82 2 . 8 )1 ( 1 ebe C is i us Rr R RR R A 45 行业进步 70 四、应用举例 2 (1) (1) 8.2101 2 28.21.66 101 2 0.80 ie us sibee RR A RRrR 46 行业进步 70 4.5.2 共基极放大电路 47 行业进步 70 一、基本共基极放大电路 1、电路组成 2、静态工作点分析 3、动态分析 48 行业进步 70 1、电路组成 为使晶体管正

15、常工作，也必须使发射结正向偏置， 集电结反向偏置。基本共基极放大电路的电路图如下： 49 行业进步 70 2、静态工作点分析 先根据电路图画出直流通路如下： 由图看出：UEQ= -UBEQ，UCQ=VCC-ICQRC BEQCCQCCEQCQCEQ EQ BQ e BEQBB EQ URIVUUU I I R UV I 1 , 50 行业进步 70 3、动态分析 根据电路图画出交流通路： 51 行业进步 70 3、动态分析 由交流通路画出交流等效电路： 52 行业进步 70 3、动态分析 计算交流参数： 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 行业进步 70 从以上分析可知共基极放大电路： 1、无电流放大能力(1); 2、可以有足够的电压放大能力，因而有功率 放大能力; 3、输出电压与输入电压同相; 4、输入电阻比共射电路小，输出电阻与共射 电路相当。 54 行业进步 70 二、分压稳定式共基极放大电路 1、电路组成 2、静态工作点分析 3、动态分析 55 行业进步 70 1、电路组成 分压稳定式共基极放大电路的电路图如图所示，有两 种画法。 56 行业进步 70 2、静态工作点分析 根据电路图画出直流通路：

17、显然，直流通路与分压式 共射电路相同： CC bb b BQ V RR R U 21 1 1 EQ BQ eCCQCCCEQ e BEQBQ EQ I I RRIVU R UU I )( 57 行业进步 70 3、动态分析 先画出交流通路： 58 行业进步 70 3、动态分析 然后画出交流等效电路： 59 行业进步 70 3、动态分析 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 行业进步 70 三、应用举例 例1、电路如图。设Re=300, RC=5K ； 晶体管

18、的=100, rbe=1K ； 静态工作点合适。试估算 ， Ri和RO的值。 uA 61 行业进步 70 三、应用举例 解： rbe已给出，不用求静态工作点。根据公式： KRR R RR Rr R A CO b ei ebe C u 5 310 101 1000 300 1 16 3 . 01011 5100 )1 ( 62 行业进步 70 三、应用举例 例2、电路如图。已知RS=20， Re=2K， Rb1=22K， Rb2=10K， RC=3K， RL=27K， VCC=10V，三极管的 UBE=0.7V， =50， rbb=100，试计算： 1、静态工作点Q(IBQ 、ICQ、 UCEQ)； 2、输入电阻Ri和输出电阻RO ； 3、电压放大倍数 。 usuAA 、 6