什么是共集電極電路_共集電極放大電路計算與分析 - 全文

　　什么是共集電極電路

　　共集電極電路一般指共集電極放大電路。共集電極放大電路，輸入信號是由三極管的基極與發(fā)射極兩端輸入的（在原圖里看），再在交流通路里看，輸出信號由三極管的發(fā)射極兩端獲得。因為對交流信號而言，（即交流通路里）集電極是共同端，所以稱為共集電極放大電路。

　　共集電極放大電路的基本結構

　　圖4-6所示為共集電極放大電路的基本結構，74HC123PW其組成的關鍵元器件和共射極放大電路基本相同，不同之處有兩點：一是將集電極電阻R。移到了發(fā)射極（用R。表示）；二是輸出信號不再取自集電極而是取自發(fā)射極。

　　該電路中，兩個電阻R1，和R2通過電源給晶體三極管基極（b）供電；R1是晶體三極管發(fā)射極（e）的負載電阻；兩個電容都是起到通交流隔直流作用的耦合電容；電阻Rj，則是加載輸出信號的負載電阻。

　　由于晶體三極管放大電路供電電源的內阻很小，對于交流信號來說正負極間相當于短路。交流地等效于電源，也就是說晶體三極管集電極（c）相當于接地。輸入信號是加載到晶體三極管基極（b）和集電極（c）與負載電阻R。之間，也就相當于加載到晶體三極管基極（b）和集電極（c）之間，輸出信號取自晶體三極管的發(fā)射極（e），也就相當于取自晶體三極管發(fā)射極（e）和集電極（c）之間，因此集電極（c）為輸入信號和輸出信號的公共端，故稱為共集電極放大電路。

　　共集電極放大電路的功能

　　共集電極放大電路是從發(fā)射極輸出信號的，信號波形和相位基本與輸入相同，因而又稱射極輸出器或射極跟隨器，簡稱射隨器，常用作緩沖器使用。

　　共集電極放大電路常作為電流放大器使用，它的特點是高輸入阻抗，電流增益大，但是電壓輸出的帽度幾乎沒有放大，也就是輸出電壓接近輸入電壓，而由于輸入阻抗高而輸出阻抗低的特性，也常作為阻抗變換器使用。圖4-7所示為晶體三極管電流放大電路。

　　對共集電極放大電路進行分析和識讀時，也可分為直流和交流兩條通路，交流通路是對交流信號起作用的電路，電容對交流信號可視為短路，電源的內阻對交流信號也視為短路。直流通路是由電源為晶體三極管提供直流偏壓的電路，晶體三極管工作在放大狀態(tài)還是開關狀態(tài)，主要由它的偏壓確定。直流通路也是為晶體三極管提供能源的電路。

　　共集電極放大電路的特性

　　1、輸入信號與輸出信號同相；

　　2、無電壓放大作用，電壓增益小于1且接近于1，因此共集電極電路又有“電壓跟隨器”之稱；

　　3、電流增益高，輸入回路中的電流iB《《輸出回路中的電流iE和iC；

　　4、有功率放大作用；

　　5、適用于作功率放大和阻抗匹配電路。

　　6、在多級放大器中常被用作緩沖級和輸出級。

　　共集電極放大電路的工作原理

　　信號經(jīng)共集電極放大電路后輸出同相幾乎等幅的信號（略小于輸入信號）。其工作原理如圖1-15所示，由圖可知U^TUk+U一H，那么可知．U曠U^-Uc，而對于三極管基極和發(fā)射極之間的電壓Ube，遠遠小于負載上的電壓，因此Um幾乎和U^相等。在該電路中，放大的僅為電流，因此常作為電流放大器來使用。

　　共集電極放大電路計算與分析

　?。ㄒ唬╈o態(tài)工作點的分析計算

　　根據(jù)電路可以得到

　?。ǘ┬阅苤笜说姆治鲇嬎?/strong>

　　1.電壓放大倍數(shù)

　　根據(jù)微變等效電路可得

　　結論：共集電極放大電路的電壓放大倍數(shù)是小于并近似等于1的，而且輸出信號電壓△Uo與輸入信號電壓△UI同相。

　　2.輸入電阻Ri和輸出電阻Ro

　?。?）輸入電阻Ri

　　根據(jù)圖示電路可得

　　（2）輸出電阻Ro

　　在大多數(shù)情況下都有

　　3.電流放大倍數(shù)

　　根據(jù)微變等效電路可得

　　4.跟隨范圍

　　共集電極放大電路的動態(tài)范圍稱為跟隨范圍。

　　不失真的集-射極電壓的信號分量的最大幅值為

　　因此跟隨范圍

　　共集電極放大電路具有如下的的特點：

　　1.電壓放大倍數(shù)小于1，輸出信號電壓△UO與輸入信號電壓△Ui同相。

　　2.電流放大倍數(shù)可大于1，具有電流放大和功率放大的能力。

　　3.輸入電阻大，向信號源取的電流小。輸出電阻小，帶負載能力強。

　　例：

　　在圖中所示的射極跟隨器中

　　求（1）計算Aus，Ri和Ro

　?。?）若負載RL開路，再計算Aus

　　解：（1）畫出電路的直流通路，應用戴維南定理得到化簡的等效直流通路

　　畫出電路的微變等效電路

　　畫出Ro的等效電路