共集電極放大電路的設(shè)計與實現(xiàn)(一)

電路簡介：

共集電極放大電路又叫射極跟隨器簡稱射隨器，信號由基極輸入由發(fā)射極輸出，電路特點如下：

高輸入阻抗，低輸出阻抗

輸出與輸入同相

無電壓放大能力，交流信號的電壓增益為1（實際略小于1）

有電流放大能力，能夠提高驅(qū)動負(fù)載的能力

適用于功率放大和阻抗匹配電路

一般在多級放大電路中做輸入級、隔離級、緩沖級和輸出級

電路圖：

靜態(tài)分析：

直流通路的作用有兩個：

1. 為三極管設(shè)置合適的偏置電壓，使三極管處于合適的工作狀態(tài)（放大狀態(tài)或開關(guān)狀態(tài)）。2. 為放大電路的功率放大提供能量。

直流通路如下圖所示：

直流通路

根據(jù)直流通路容易得到Ie、Ib、Ic和Vce，計算如下圖所示

靜態(tài)參數(shù)的計算

動態(tài)分析：

動態(tài)特性可利用放大電路的微變等效電路進行分析。微變等效電路是指若電路中的某一部分用另一種電路代替后，對外仍表現(xiàn)相同的電壓、電流等電學(xué)特性，并不影響其他部分電路狀態(tài)，那么這部分替代電路就是被替代電路的等效電路。微變等效電路有以下特點：

微變等效電路針對的是動態(tài)變化量，NPN型管和PNP型管的等效電路相同

微變等效電路不能用于分析求解靜態(tài)工作點

使用微變等效電路的前提是靜態(tài)工作點設(shè)置恰當(dāng)，若靜態(tài)工作點處于截止區(qū)或者飽和區(qū)，那么微變等效電路將無效

微變等效電路中的電壓和電流全部用交流量的有效值表示，電壓和電流的方向按網(wǎng)絡(luò)的定義方向，不要隨意改變

微變等效電路的畫法：

可畫出放大電路的交流通路，然后用三極管自身的微變等效電路代替交流通路中的三極管，即可得到整個放大電路的微變等效電路。

在靜態(tài)點位于放大區(qū)，輸入信號很小時，此時可認(rèn)為三極管的特性在靜態(tài)工作點附近是線性的。此時當(dāng)Vce固定時，Vbe的變化量與Ib的變化量之比成為三極管的輸入電阻，用Rbe表示，因為線性特性所以Rbe可認(rèn)為是固定的，所以三極管的B極和E極可用電阻Rbe等效代替。因為線性特性三極管的C極和E極可用受控電流源等效代替，Ic = β·Ib。三極管的微變等效電路如下圖A所示。

A--三極管的微變等效電路

對于交流信號，直流電源內(nèi)阻很小可認(rèn)為是短路直通的，電容可認(rèn)為是短路直通的（對于低頻信號不可簡單地把電容認(rèn)為是短路直通），據(jù)此可畫出放大電路的微變等效電路。再用三極管的微變等效電路代替三極管就得到了整個放大電路的微變等效電路。共集電極放大電路的微變等效電路如B圖所示。

B--共集電極放大電路的微變等效電路

Rье的近似計算為Rье ≈ 200(Ω)+(β+1)*26(mV)/IЕ(mA)，約為幾百到幾千歐姆，遠(yuǎn)小于（1+β）RL，約為幾十千歐，故電壓增益Ao約等于1（實際略小于1），Ao的計算如C圖所示。

C--電壓增益計算公式

輸入阻抗、輸出阻抗和電流增益的計算

輸入輸出阻抗與電流增益的計算公式

實際電路搭建測量過程再下個文章里。