射極跟隨器的電路設(shè)計

共發(fā)射極放大電路輸出電阻高，容易受到作為負載所接電路的影響。

射極跟隨器（共集電極放大電路），其發(fā)射極跟隨著輸入信號（基極電位）進行工作，輸入阻抗高，輸出阻抗低。射極跟隨器大多用在電路的輸出極，降低輸出阻抗，增強電路的帶負載能力。

（一）未帶負載電阻的射極跟隨器

（二）電路設(shè)計

1. 確定電源電壓

為了得到5V的最大輸出電壓，必須要5V以上的電源。

2. 晶體管集電極損耗的計算

如果發(fā)射極直流電位Ve設(shè)置在電源電壓與GND的中點，就能取出最大的輸出振幅。

Vce = Vcc - Ve = 15 - (Vb - 0.6) = 15 - (7.5 - 0.6) = 8.1V

Pc = Vce * Ic = 8.1 * 10mA = 81 mW.

3. 決定發(fā)射極電阻 R3 的方法

R3 = Ve / Ie = 6.9V / 10mA = 690 Ω? ?（R3取680?Ω?）

4. 電容C1~C4的確定

C1,C4是隔離直流電壓的電容。

C1 = C4 = 10uF .

C1 與 R2 形成高通濾波器：f1 = 1/(2πRC) = 3.2HZ;

C4 與 RL 形成高通濾波器：f2 = 1/(2πRC) = 16HZ;? ?(電路接有1KΩ 負載時)。

輸入輸出波形一致，重合。

（三）輸出負載加重的情況

帶負載電阻的射極跟隨器，如沒有預(yù)先將空載電流增大到比最大輸出電流還要大一些時，輸出波形的負側(cè)就被切去，不能得到最大的輸出電壓。

射極跟隨器的發(fā)射極負載電阻 R3 在取出很大電流時（接上阻抗低的負載時），輸出波形的負載被截去。

Vi = 8Vpp;? ? Vb = 7.2+4sin(wt) ;? ? ?Ve = Vb - 0.6;? ? ? ? ie = iR3 + iRL

又當Vi = 0 時， Vc4 = VR3 - Vo = 6.6V

iR3 = (Vo+6.6)/680

iRL = Vo/RL?

ie = (Vo+6.6)/R3 + Vo/RL

要使電路處于放大狀態(tài)，ie > 0,可計算出Vo > -3.3V.

Vo波形受兩個條件限制：Vo = Vi ; Vo > -3.3V.

ie = 6.6/R3 +Vo(1/R3+1/RL) = 6.6/R3 + Vi/(R3//RL) = Im + Vi/(R3//RL)　> 0;

Vi > -Im*(R3//RL)?

設(shè) y = -Vi / Im,? ? Im = 6.6 / R3 = 6.6 / 680 = 9.7 mA

因為 -4V < Vi < 4V ,　-413 < -Vi / Im < 413.

即 y max = 413Ω , 又 Re = 680Ω, RL >=1052Ω.

如果RL小于1052Ω，將會產(chǎn)生削底現(xiàn)象。

（四）推挽型射極跟隨器

為了改善削底現(xiàn)象，將發(fā)射極負載電阻換成PNP型晶體管的射極跟隨器的電路。

推挽型射極跟隨器負載電阻R3 = 100Ω < 1052Ω , 輸出波形仍沒有截去。但是在輸出波形的中央附近，存在正弦波上下側(cè)沒有連接上的部分，即產(chǎn)生交越失真。

輸入信號在0V附近時，基極電位是相同的。輸入信號在0V附近時，基極—發(fā)射極間沒有電位差，故沒有基極電流的流動，兩只晶體管均截止，即產(chǎn)生交越失真。

在波形的中央部分就產(chǎn)生 -0.6V 到 +0.6V的死區(qū)。

電路缺點： 產(chǎn)生交越失真；

電路優(yōu)點： 解決削底現(xiàn)象；

電路效率高。（該電路在沒有輸入信號時，兩個晶體管都截止，所以空載電流為0，它有晶體管不發(fā)熱的優(yōu)點）

（五）改進后的推挽型射極跟隨器

用二極管在各個晶體管的基極上加上0.6V的補償電壓（二極管的正向壓降）以抵消晶體管的死區(qū)。