共集电极放大电路和共基极放大电路详解

共集电极放大电路和共基极放大电路ppt课件当前第1页\共有70页\编于星期日\19点4.5.1共集电极放大电路1.静态分析共集电极电路结构如图示该电路也称为射极输出器由得直流通路当前第2页\共有70页\编于星期日\19点①小信号等效电路4.5.1共集电极放大电路2.动态分析交流通路小信号等效电路当前第3页\共有70页\编于星期日\19点4.5.1共集电极放大电路2.动态分析②电压增益输出回路：输入回路：电压增益：其中一般，则电压增益接近于1，电压跟随器即。

&1当前第4页\共有70页\编于星期日\19点4.5.1共集电极放大电路2.动态分析③输入电阻当，，此时输入电阻对比：

共射极基本放大电路输入电阻:：输入电阻大，且与负载有关当前第5页\共有70页\编于星期日\19点共集电极电路直流通路交流通路共射极电路当前第6页\共有70页\编于星期日\19点④输出电阻由电路列出方程其中则输出电阻当，时，输出电阻小4.5.1共集电极放大电路2.动态分析当前第7页\共有70页\编于星期日\19点共集电极电路特点：◆电压增益小于1但接近于1，◆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。4.5.1共集电极放大电路应用:1）作多极放大电路的输入级;2）作多级大电路的输出级;3）作多级放大电路的缓冲级.当前第8页\共有70页\编于星期日\19点当前第9页\共有70页\编于星期日\19点当前第10页\共有70页\编于星期日\19点当前第11页\共有70页\编于星期日\19点当前第12页\共有70页\编于星期日\19点当前第13页\共有70页\编于星期日\19点当前第14页\共有70页\编于星期日\19点当前第15页\共有70页\编于星期日\19点4.5.2共基极放大电路1.静态工作点直流通路与射极偏置电路相同直流通路当前第16页\共有70页\编于星期日\19点2.动态指标①电压增益输出回路：输入回路：交流通路小信号等效电路电压增益：当前第17页\共有70页\编于星期日\19点②输入电阻③输出电阻2.动态指标小信号等效电路当前第18页\共有70页\编于星期日\19点当前第19页\共有70页\编于星期日\19点4.5.3放大电路三种组态的比较1.三种组态的判别以输入、输出信号的位置为判断依据：信号由基极输入，集电极输出——共射极放大电路信号由基极输入，发射极输出——共集电极放大电路信号由发射极输入，集电极输出——共基极电路当前第20页\共有70页\编于星期日\19点当前第21页\共有70页\编于星期日\19点当前第22页\共有70页\编于星期日\19点当前第23页\共有70页\编于星期日\19点当前第24页\共有70页\编于星期日\19点当前第25页\共有70页\编于星期日\19点2.三种组态的比较当前第26页\共有70页\编于星期日\19点3.三种组态的特点及用途共射极放大电路：电压和电流增益都大于1，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。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，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。共基极放大电路：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。4.5.3放大电路三种组态的比较end当前第27页\共有70页\编于星期日\19点4.6组合放大电路4.6.1共射—共基放大电路4.6.2共集—共集放大电路当前第28页\共有70页\编于星期日\19点4.6.1共射—共基放大电路当前第29页\共有70页\编于星期日\19点电压增益：回顾：基极分压式射极偏置电路当前第30页\共有70页\编于星期日\19点交流通路回顾：共基极放大电路当前第31页\共有70页\编于星期日\19点4.6.1共射—共基放大电路其中所以因为因此组合放大电路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。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RL。电压增益&2当前第32页\共有70页\编于星期日\19点4.6.1共射—共基放大电路输入电阻Ri＝＝Rb||rbe1＝Rb1||Rb2||rbe1

输出电阻Ro

Rc2

当前第33页\共有70页\编于星期日\19点T1、T2构成复合管，可等效为一个NPN管(a)原理图(b)交流通路4.6.2共集—共集放大电路当前第34页\共有70页\编于星期日\19点4.6.2共集—共集放大电路1.复合管的主要特性两只NPN型BJT组成的复合管两只PNP型BJT组成的复合管rbe＝rbe1＋(1＋1)rbe2

NPN与PNP型BJT组成的复合管rbe＝rbe1PNP与NPN型BJT组成的复合管当前第35页\共有70页\编于星期日\19点当前第36页\共有70页\编于星期日\19点4.6.2共集—共集放大电路2.共集共集放大电路的Av、Ri、Ro

式中≈12rbe＝rbe1＋(1＋1)rbe2RL＝Re||RL

Ri＝Rb||[rbe＋(1＋)RL]

当前第37页\共有70页\编于星期日\19点4.7放大电路的频率响应p1544.7.1单时间常数RC电路的频率响应4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数4.7.3单级共射极放大电路的频率响应4.7.4单级共集电极和共基极放大电路的高频响应4.7.5多级放大电路的频率响应研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应。当前第38页\共有70页\编于星期日\19点4.7.1单时间常数RC电路的频率响应1.RC低通电路的频率响应（电路理论中的稳态分析）RC电路的电压增益（传递函数）：则令：其中电压增益的幅值（模）（幅频响应）电压增益的相角（相频响应）①增益频率函数RC低通电路&1当前第39页\共有70页\编于星期日\19点最大误差-3dB②频率响应曲线描述1.RC低通电路的频率响应相频响应&1&2&3&4幅频响应当前第40页\共有70页\编于星期日\19点2.RC高通电路的频率响应RC电路的电压增益：幅频响应相频响应输出超前输入(ΨL>0)RC高通电路当前第41页\共有70页\编于星期日\19点BJT的高频小信号模型4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数p1591.BJT的高频小信号模型①物理模型的引出rb‘e---发射结电阻re折算到基极回路的电阻发射结电容(几十~几百pF)集电结电阻(100kΩ~10MΩ)集电结电容(2~10pF)

rbb‘---基区的体电阻(几十~几百Ω)

，b'是假想的基区内的一个点&1当前第42页\共有70页\编于星期日\19点②简化模型混合型高频小信号模型1.BJT的高频小信号模型互导&1&2&3图4.7.6b图4.7.6a当前第43页\共有70页\编于星期日\19点2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得低频时，混合模型与H参数模型等价所以当前第44页\共有70页\编于星期日\19点又因为从手册中查出所以2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得低频时，混合模型与H参数模型等价P161(4.7.14)当前第45页\共有70页\编于星期日\19点3.BJT的频率参数p161&1由H参数可知即根据混合模型得:低频时所以当时，&2vbe=hieib+hrevceic=hfeib+hoevce&3当前第46页\共有70页\编于星期日\19点令的幅频响应—共发射极截止频率—特征频率——共基极截止频率3.BJT的频率参数的相频响应&1（4.7.21b,c）&2&3当前第47页\共有70页\编于星期日\19点4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路当前第48页\共有70页\编于星期日\19点4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路对节点c列KCL得由于输出回路电流比较大，所以可以忽略的分流，得称为密勒电容而输入回路电流比较小，所以不能忽略的电流。目标：简化；断开输入输出间联系当前第49页\共有70页\编于星期日\19点4.7.3单级共射极放大电路的频率响应同理，在c、e之间也可以求得一个等效电容CM2，且等效后断开了输入输出之间的联系1.高频响应①型高频等效电路当前第50页\共有70页\编于星期日\19点4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路目标：简化和变换输出回路的时间常数远小于输入回路时间常数，考虑高频响应时可以忽略CM2的影响。当前第51页\共有70页\编于星期日\19点4.7.3单级共射极放大电路的频率响应1.高频响应①型高频等效电路目标：简化和变换R为b’e间的等效电阻当前第52页\共有70页\编于星期日\19点4.7.3单级共射极放大电路的频率响应p1671.高频响应②高频响应和上限频率高频源电压增益频响其中上限频率中频增益或通带源电压增益当前第53页\共有70页\编于星期日\19点1.高频响应②高频响应和上限频率对RC低通电路有：共射放大电路两者频率响应曲线变化趋势相同＝－180－arctg(f/fH)

&1相频响应幅频响应当前第54页\共有70页\编于星期日\19点③增益-带宽积BJT一旦确定，带宽增益的乘积基本为常数。1.高频响应当Rb>>Rs及Rb>>rbe时，经化简有当前第55页\共有70页\编于星期日\19点例题解：模型参数为例4.7.1设共射放大电路在室温下运行，其参数为：负载开路，Rb足够大忽略不计。试计算它的低频电压增益和上限频率。低频电压增益为又因为所以上限频率为当前第56页\共有70页\编于星期日\19点2.低频响应①低频等效电路当前第57页\共有70页\编于星期日\19点2.低频响应①低频等效电路Rb=（Rb1//Rb2）远大于R’i

，Ce>>Cb2

R’i&1&2&3图4.7.13（c）当前第58页\共有70页\编于星期日\19点瞬时值表达式必须小写正弦量的瞬时值表达式进行加减乘除运算极不方便，而用相量表示后，运算又极为方便。uO相量表示:相量的模=正弦量的有效值

相量辐角=正弦量的初相角电压的有效值相量当前第59页\共有70页\编于星期日\19点电压的幅值相量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只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。相量的模=正弦量的最大值

相量辐角=正弦量的初相角或：当前第60页\共有70页\编于星期日\19点⑤相量的书写方式

模用最大值表示，则用符号：④相量的两种表示形式

相量图:

把相量表示在复平面的图形实际应用中，模多采用有效值，符号：可不画坐标轴如：已知则或相量式:当前第61页\共有70页\编于星期日\19点中频(即通带)源电压增益式中则下限频率取决于2.低频响应p171②低频响应当&1定义当前第62页\共有70页\编于星期日\19点2.低频响应②低频响应下限频率取决于当时，相频响应＝－180－arctg(－fL1/f)=－180

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