共發(fā)射極放大器的特性和偏置，共發(fā)射極放大電路應用

這種配置稱為共發(fā)射極配置，因為這里發(fā)射極用作輸入基極信號和輸出負載的公共負端子。換句話說，發(fā)射極端子成為輸入級和輸出級的參考端（意味著基極和集電極端共用）。

常見的發(fā)射極放大器是最常用的晶體管配置，如圖所示。3.13 以下 PNP 和 NPN 晶體管。

基本上，這里晶體管基極端子用作輸入，集電極配置為輸出，發(fā)射極與兩者共用（例如，如果晶體管是NPN，則發(fā)射極可以連接到接地線參考），因此它被稱為共發(fā)射極。對于FET，類似電路稱為共源放大器。

常見發(fā)射器特性

就像這里的公共基極配置一樣，兩個特性范圍對于充分解釋共發(fā)射極設置的性質(zhì)也變得至關重要：一個用于輸入或基極-發(fā)射極電路，另一個用于輸出或集電極-發(fā)射極電路。

這兩組如圖所示。下文3.14：

發(fā)射極、集電極和基極的電流流向按照標準常規(guī)規(guī)則指示。

盡管配置已更改，但在我們以前的公共基本配置中建立的當前流的關系仍然適用于此處，無需進行任何修改。

這可以表示為：I E = I C + IB 和I C =I E。

對于我們目前的共發(fā)射極配置，指示的輸出特性是一組選定輸入電流值（IB）的輸出電流（IC）與輸出電壓（VCE）的圖形表示。

輸入特性可以看作是一組給定輸出電壓值（V CE）

觀察圖的特點。3.14 表示 IB 的值，單位為微安，而不是 IC 的毫安。

我們還發(fā)現(xiàn)，IB的曲線不像在共基極配置中為IE實現(xiàn)的曲線那樣完全水平，這意味著集電極到發(fā)射極電壓具有影響基極電流值的能力。

共發(fā)射器配置的有效區(qū)域可以理解為右上象限中具有最大線性度的部分，這意味著IB的曲線趨于幾乎筆直且均勻分布的特定區(qū)域。

在圖內(nèi)。3.14a 在VCEsat處的垂直虛線右側和IB等于零的曲線上可以看到該區(qū)域。VCEsat左側的區(qū)域稱為飽和區(qū)域。

在共發(fā)射極放大器的有源區(qū)域內(nèi)，集電極-基極結將反向偏置，而基極-發(fā)射極結將正向偏置。

如果您還記得這些因素與在公共基礎設置的活動區(qū)域中持續(xù)存在的因素完全相同。共發(fā)射極配置的有源區(qū)域可用于電壓、電流或功率放大。

與共基極配置相比，共發(fā)射極配置的截止區(qū)域似乎沒有很好的表征。注意，在收集器特性圖中。3.14 IC實際上并不對應于零，而IB為零。

對于共基極配置，當輸入電流IE恰好接近零時，集電極電流僅等于反向飽和電流ICO，以便曲線IE= 0和電壓軸為一，適用于所有實際應用。

收集器特性這種變化的原因可以通過對方程的適當修改來評估。（3.3） 和 （3.6）。如下所述：

評估上述討論的場景，其中IB = 0 A，并通過替換α的典型值（如0.996），我們能夠獲得如下所示的合集電極電流：

如果我們將ICBO視為1 μA，則IB = 0 A時產(chǎn)生的集電極電流將為250（1 μA） = 0.25 mA，如圖所示的特性。3.14.

在我們以后的所有討論中，由條件IB = 0 μA建立的集電極電流將具有由以下公式（3.9）確定的符號。

基于上述新建立電流的條件可以在下面的圖3.15中使用上述參考方向可視化。

為了在共發(fā)射極模式下以最小的失真實現(xiàn)放大，截止時間由集電極電流IC = ICEO確定。

這意味著應避免小于IB = 0 μA的面積，以確保放大器輸出干凈且不失真。

常見發(fā)射極電路的工作原理

如果您希望配置像邏輯開關一樣工作，例如使用微處理器，配置將顯示幾個感興趣的操作點：第一個作為截止點，另一個作為飽和區(qū)域。

對于指定的VCE電壓，截止時間可以理想地設置為IC = 0 mA。

由于對于所有硅BJT來說，ICEO i通常都很小，因此當IB = 0 μA或IC = I CEO

如果您還記得在公共基本配置中，輸入特性集大約通過直線等效值建立，導致結果VBE = 0.7 V，對于大于0 mA的所有IE級別

我們也可以對共發(fā)射器配置應用相同的方法，這將產(chǎn)生如圖所示的近似等效值。3.16.

圖3.16 圖3.14 圖所示二極管特性的分段線性等效物《》?！丁穊.

結果符合或我們之前的推導，根據(jù)該推導，BJT在有源區(qū)域或ON狀態(tài)下的基極發(fā)射極電壓將為0.7V，無論基極電流如何，這都將是固定的。

求解實際例 3.2

如何偏置共發(fā)射極放大器

適當偏置共發(fā)射極放大器的建立方式可以與為共基網(wǎng)絡實現(xiàn)的方式相同。

假設您有一個npn晶體管，如圖所示。3.19a，并希望通過它強制執(zhí)行正確的偏置，以便在活動區(qū)域建立BJT。

為此，您需要首先指示晶體管符號中的箭頭標記所證明的IE方向（見圖3.19b）。在此之后，您需要嚴格按照基爾霍夫的當前定律關系建立其他當前方向：IC +
IB = IE。

隨后，您必須引入具有正確極性的電源線，以補充 IB 和 IC 的方向，如圖所示。3.19c，最后結束程序。

以類似的方式，pnp BJT也可能在其共發(fā)射極模式下偏置，為此，您只需反轉圖的所有極性即可。3.19

典型應用：

低頻電壓放大器

下面演示了共發(fā)射極放大器電路使用的標準圖示。

交流耦合電路的功能類似于電平轉換器放大器。在這種情況下，基極-發(fā)射極壓降應該在0.7伏左右。

輸入電容C去除了輸入的任何直流元件，而電阻R1和R2用于偏置晶體管，使其在整個輸入范圍內(nèi)處于活動狀態(tài)。輸出是輸入交流分量的顛倒復制，該分量已由RC/RE比率升壓，并通過由所有4個電阻決定的測量。

由于RC通常非常大，因此該電路的輸出阻抗可能非常大。為了盡量減少這種擔憂，RC保持盡可能小，放大器配有電壓緩沖器，如發(fā)射極跟隨器。

射頻電路

共發(fā)射極放大器有時也用于射頻電路，例如放大通過天線的微弱信號。在這種情況下，它通常由負載電阻代替，負載電阻包括調(diào)諧電路。

這可以通過將帶寬限制在整個所需工作頻率內(nèi)結構的某個薄帶來實現(xiàn)。

更重要的是，它允許電路在更大的頻率下工作，因為調(diào)諧電路使其能夠諧振任何電極間電容和運行電容，這通常會禁止頻率響應。普通發(fā)射器也可廣泛用作低噪聲放大器。