模拟电路网络课件第十三节:共集电极 - 电子常识

模拟电路网络课件第十三节:共集电极电路与共基极电路

3.6 共集电极电路与共基极电路

3.6.1 共集电极电路

共集电极电路是利用的电流分配关系，将信号从BJT的基极输入，通过ib控制ie,将负载电阻接在发射极上，从而在发射极负载电阻上得到输出电压。电路组成如图1所示。共集电路的交流通路如图2所示。由交流通路可见，输入电压加在基极和交流地即集电极之间，而输出电压从发射极和集电极两端取出，集电极是输入、输出电路的共同端点，所以称之为共集电极电路。又因为信号是从发射极出，该电路又称为射极输出器。


图1	图2

（1）画出小信号模型等效电路

)

图2

（3）求输入电阻

由定义可知

在图2所示的电路中有

考虑到及，

则

由此可见，电压跟随器与共射极基本放大电路相比，其输入电阻提高很多。就其物理本质，是由于在输入回路中除了信号电压外，还有输出电压，因此从BJT的发射结所得的净输入电压比无射极电阻Re时减小了，所以尽管很大，但在放大电路输入回路中所产生的基极电流依然很小，因此从放大电路输入端来看，就呈现一个很大的输入电阻。

图3

（4）求输出电阻

根据输出电阻的定义可画出计算输出电阻的等效电路如图3所示。

式中

所以

故

上式说明，电压跟随器的输出电阻为射极电阻Re与电阻（）/（1+b）两部分并联组成，这后一部分是基极回路的电阻（）折合到射极回路时的等效电阻。

通常有及

所以

复合管

1．复合管的组成

两只同类型（NPN或PNP）BJT组成图1(a)和(b)所示的复合管。它们可等效成与组成它们的BJT同类型的管子（NPN或PNP）；

图(c)和(d)所示复合管由不同类型BJT组成，复合管的类型与T1管的类型相同。

2、复合管的电流放大系数（以图(a)为例）在图(a)中，复合管的基极电流iB等于T1管的基极电流iB1，集电极电流iC等于T2管的集电极电流iC2与T1管的集电极电流iC1之和。而T2管的基极电流iB2等于T1管的发射极电流iE1，所以

因为b1和b2较大，，所以可以认为复合管的电流放大系数

同理可用上述方法可以推导出图1 (b)、(c)、(d)所示复合管的b均约为b1b2。

3、复合管的组成原则：

（1）在正确的外加电压下每只管子的各电极电流均有合适的通路，且均工作在放大区；

（2）为了实现电流放大，应将第一只管子的集电极或发射极电流做为第二只管子的基极电流。

复合管共集电极电路分析

复合管共集放大电路图1所示，其交流通路及小信号模型等效电路分别如图2、图3所示。


图1	图2	图3

（1）电压增益

由图3可知得

（2）输入电阻

（3）输出电阻

由上述分析可见由于采用了复合管，使共集放大电路Ri大、Ro小的特点得到进一步的发挥。

3.6.2 共基极电路

利用BJT 的电流控制关系，将信号从BJT的发射极输入，从集电极输出即组成如图1所示共基放大电路。电路中Rc为集电极电阻，Rb1和Rb2为基极偏置电阻，用来保证BJT有合适的Q点。

图2是它的交流通路。由交流通路可见，输入电压加在发射极与基极之间，而输出电压从集电极和基极两端取出，基极是输入、输出电路的共同端点故称为共基极放大电路。


图1	图2

一、共基极电路分析

3.6.3 BJT三种组态电路比较

通过对BJT三种基本组态放大电路的比较，可充分了解各组态的特点，为今后正确选择电路组态奠定基础。

三种组态的特点列表如下。

组态	电压增益（）	电流放大	输入电阻（Ri）	输出电阻（Ro）	应用情况
共射放大电路	较大，与Vo反相	有电流放大	适中	较大	频带较窄，常作为低频放大单元电路
共集放大电路	，与Vo同相，具电压跟随特性	有电流放大	最大	最小	常用于电压放大的输入、输出级
共基放大电路	较大，与Vo同相	无电流放大	小	较大	在三种组态中其频率特性最好，常用于宽带放大电路

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