当前课程知识点:模拟电子技术基础(基础部分) > 第四部分 > 3.18基本共集放大电路 > 3.18基本共集放大电路
在前面的分析里边
我们经常看到的
就是共射放大电路
既然三极管有三个极
那除了共发射极之外
还应该有共集电极
和共基极电路
下面我们来介绍
基本共集
就是共集电极放大电路
这就是它的组成
这个放大电路的组成
就是根据三极管
这样一个有源元件
它所需要的
发射结电压和集电结电压
来构造而成的
它是从发射极输出的
所以共集电极电路
也称为射极输出器
下面我们可以列出
它的回路的方程
从而求解它的静态工作点
分析之前
我们看它交流通路
交流通路里
由于VCC相当于短路
所以我们看到
集电极这儿
是作为输入回路
和输出回路公共端 公共点的
所以叫共集
列出它直流的
输入回路和输出回路的方程
那就是VBB等于IBQ乘上Rb
加上UBEQ
加上IEQ乘上Re
就是上一个式子
而输出回路
VCC它等于c-e之间的管压降
UCEQ加上IEQ
乘上Re
下面这个式子
由此我们就可以得到
它的静态工作点
IBQ等于
VBB减去UBEQ
比上Rb加上(1+β)倍的Re
注意(1+β)倍
IEQ等于(1+β)倍的IBQ
而UCEQ
等于VCC减去IEQ
乘上Re
所以它遵循着我们前面所说的
对静态工作点的
那种估算的方法
先列回路方程
然后逐一的解出
工作点的几个值
下面看它的放大倍数
首先要画出
它的交流等效电路来
我们从这儿看
输入回路
第一个看到的是Rb电阻
然后看到的
是b-e之间的等效电阻
然后又看到了Re
你们看看
这是先看到Rb
再看到rbe
再看到Re
Re上的电压就是它的输出电压
然后在这rbe上
就有一个Ib电流流过
有Ib
就有Ic
因为Ic是Ib的受控源
所以当着Ib
从b流向e的时候
它的受控源是从c流向e
然后它们之和就是这个Ie
Ie乘上这个Re
就是它的输出的电压
这么一看
输入的电压
等于Rb上的电压
加上rbe的电压
再加上Re的电压
就是输出(电压)
我们不难得出结论
说Uo是小于Ui的
于是我们就知道
共集放大电路
它的电压放大倍数
一定小于1的
它没有电压放大的能力
如果它也没有电流放大的能力
那它就不能称其为放大器
但是我们从这儿看到
它有电流放大的能力
因为从信号源所提供的
只是一个Ib电流
而输出回路输出的
是一个Ie电流
它是它的(1+β)倍
由此可以得出结论
共集电极放大电路
只放大电流
不放大电压
然后我们又是根据
从定义出发
利用受控关系
最后就得到它的放大倍数
输出电压
是Ie乘上Re
输入的电压
Rb和rbe流过的电流是Ib
注意
Re上的流过的是Ie
所以这样写出来
利用受控关系
最后就得到Rb加上rbe
加上(1+β)倍的
Re分之(1+β)倍Re
这就是它的电压放大倍数
从这里我们可以看到
输出电压和输入电压
是同向的
是小于1的
如果在这个式子里边
最后的这一项(1+β)倍的Re
能够远远大于Rb
加上rbe的话
那我们就可以看到
这一部分被忽略的情况下
那它就近似是1了
也就是说
输入电压怎么变化
输出电压就怎么变化
所以在这样一种情况下
我们就称共集电极放大电路
是射极跟随器
所谓的跟随
就是输出电压
跟着输入电压变
然后我们看它的输入电阻
输入电阻是从输入端
看进去的等效电阻
我们看到什么呢
首先是Rb
然后是rbe
然后还有一个Re
注意
这时候Re流的是Ie
而信号源提供的是Ib
所以我们要做一个等效的变换
这样就得出了
输入电阻是Rb
加上rbe
再加上(1+β)倍的Re
那么通常这个电路
应该带上负载
那如果带上负载
当我们从这儿看的时候
这个Ie要流过的
就是Re要并上负载了
那么
它的输入电阻的表达式
最后一项是(1+β)倍的
Re并上负载
可见
对于共集电极放大电路
输入电阻和负载有关
而且在这里
特别要注意
从基极看Re
是被增大到(1+β)倍
同样的
带上负载也一样的
千万不能忘了
(1+β)倍
这个倍数关系
再看输出电阻
我们采用加压求流的办法
令Us为零
保留Rs
然后在输出端加Uo
产生Io
那么Ro等于Uo比上Io
我们来看电路
在这个地方
我外加一个源
注意
这个方法是求解的方法
不是实验的方法
要注意
那这时候就会产生一个流
这个流除了流向Re
由于这个源加上
我们看它的负端过来
这是被短路掉的
那么就加到这儿了
也就是说
我外加的Uo源
同时加在了Rb
加上rbe上
注意这边是正
这边是负
于是就会在这里产生一个电流
这个电流的流向注意
由正流向负
有Ib就有被它控制的Ic
这个Ic不但数值
而且方向是跟着Ib的
当Ib从e流向b的时候
那么Ic就应该是从e流向c
而三个电流之间的关系
是不变的
这个Ie等于Ib加上Ic
好了这些关系我们知道了
我们就可以去求解它了
从定义出发
Ro就是Uo比上Io
Io分成两部分
通过刚才的分析我们知道
Re上的电流
就是外加的电源除上Re
而Ie电流
就是这样一个式子
在后边分式就是Ib的值
于是我们就得到Re并联
(1+β)分之Rb
加上rbe
那这时候我们往那边看
是从这儿实际流的Ie
那边流过的是Ib
所以才会产生
这样一个等效变换
这里看到
Ro是和信号源有关的
因为这里头我们用的是恒压源
这给短路掉了
如果这儿不是恒压源
有一个Rs的话
那么在我们的这个式子里边
还应该有Rs存在
从射极看
基极回路电阻
被减小到(1+β)倍
你看
这是从大电流的回路
往小电流的回路上看
刚才我们是从小电流的回路
往大电流回路看
那是增大(到)(1+β)倍
这是减小(到)(1+β)倍
那么共集放大电路
它的特点是什么呢
输入电阻大
通过刚才的分析
它老是要加上一个(1+β)倍的Re
你看Re如果是1kΩ的话
β是一百倍的话
那你这个式子
就要加上一个101kΩ
所以它的输入电阻
要做到百千欧以上
是比较容易的
它的输出电阻小
为什么呢
它是(1+β)分之多少多少
所以它的输出电阻
可以做到100Ω以下
而且它只放大电流
不放大电压
在一定的条件下
有电压跟随作用
虽然它不放大电压
但是射极输出器
也就是射极跟随器
也就是共集放大电路
它的应用是非常非常广泛的
比如把它放在一个
复杂放大电路的前级第一级
因为它的输入电阻很大
就可以使得信号源的电压
尽可能多的降落在
放大电路的输入端
因为它的输出电阻小
所以当它带负载之后
放大倍数本身
下降的就少
也就是说
在同样的输入电压下
输出电压下降的少
管这种情况
我们叫做带负载的能力强
带负载的能力强
把它放到整个复杂电路的
放大电路的输出级
那么整个电路就会
带负载能力强
除此之外
还可以放在
两个电子电路的中间
来连接两个电路
使得它们之间
相互的影响小
可见
它用在输入级 输出级
中间都好用
所以它是一个
用途相当广泛的一个电路
-1.1模拟信号与模拟电路
-1.2模拟电子技术基础课程特点及如何学习该课程
-2.1本征半导体
--本征半导体
-2.1本征半导体--作业
-2.2杂质半导体
--杂质半导体
-2.2杂质半导体--作业
-2.3 PN结的形成及其单向导电性
-2.3 PN结的形成及其单向导电性--作业
-2.4 PN 结的电容效应
-2.4 PN 结的电容效应--作业
-2.5半导体二极管的结构
-2.5半导体二极管的结构--作业
-2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
--2.6半导体二极管的伏安特性和电流方程
-2.7二极管的直流等效电路(直流模型)
-第一部分--2.7二极管的直流等效电路(直流模型)
-2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-第一部分--2.8二极管的交流等效电路和主要参数
-实验1-二极管伏安特性的测试
-2.9晶体三极管的结构和符号
-2.9晶体三极管的结构和符号--作业
-2.10晶体三极管的放大原理
-第一部分--2.10晶体三极管的放大原理
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性
-2.11晶体三极管的输入特性和输出特性--作业
-实验2-三极管输出特性的测试
-第一部分--作业
-2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
--2.12晶体三极管的三个工作区域及温度对特性的影响
-2.13晶体三极管的主要参数
-第二部分--2.13晶体三极管的主要参数
-3.1放大的概念
--3.1放大的概念
-第二部分--3.1放大的概念
-EDA应用1-2-半导体二极管和三极管特性的测试
-3.2 放大电路的性能指标
--Video
-第二部分--3.2 放大电路的性能指标
-实验3-放大电路(黑盒子)性能指标的测试
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用
-3.3基本共射放大电路的组成及各元件的作用--作业
-EDA应用3-在Multisim环境中电路的搭建
-3.4基本共射放大电路的波形分析
-3.4基本共射放大电路的波形分析--作业
-3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
--3.5放大电路的组成原则和两种实用的放大电路
-3.6放大电路的直流通路和交流通路
-第二部分--3.6放大电路的直流通路和交流通路
-3.7放大电路的分析方法—图解法
-第二部分--3.7放大电路的分析方法—图解法
-3.8图解法用于放大电路的失真分析
--3.8图解法用于放大电路的失真分析
-3.9直流负载线和交流负载线
-第二部分--3.9直流负载线和交流负载线
-第二周作业
--第二周作业题
-EDA应用4-基本共射放大电路的电压传输特性
-3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-第三部分--3.10放大电路的等效模型及其建立方法
-3.11晶体管的h参数等效模型(交流等效模型)
-第三部分--3.11晶体管的h参数等效模型(交流等效模型)
-3.12基本共射放大电路的动态分析
-第三部分--3.12基本共射放大电路的动态分析
-3.13学会选用合适的方法来分析电路
-第三部分--3.13学会选用合适的方法来分析电路
-3.14放大电路中静态对动态的影响
--3.14放大电路中静态对动态的影响
-3.15静态工作点的稳定
-第三部分--3.15静态工作点的稳定
-3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
--3.16典型的静态工作点稳定电路的分析
-3.17稳定静态工作点的方法
--3.17稳定静态工作点的方法
-EDA应用5-共射放大电路中电阻参数对静态工作点的影响
-第三周作业
-EDA应用6-温度对静态工作点的影响
-实验4-静态工作点稳定共射放大电路的测试
-3.18基本共集放大电路
--3.18基本共集放大电路
-3.19基本共基放大电路
-第四部分--3.19基本共基放大电路
-3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
--3.20晶体管基本放大电路三种接法的比较
-3.21结型场效应管的工作原理
-第四部分--3.21结型场效应管的工作原理
-3.22 N沟道结型场效应管的特性
-第四部分--3.22 N沟道结型场效应管的特性
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管(增强型MOS管)
--3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管(增强型MOS管)
-3.23 N沟道增强型绝缘栅型场效应管(增强型MOS管)--作业
-3.24 N沟道耗尽型MOS管
-第四部分--3.24 N沟道耗尽型MOS管
-3.25场效应管的分类
-第四部分--3.25场效应管的分类
-第四周作业题
-3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-第五部分--3.26场效应管放大电路静态工作点的设置方法
-3.27场效应管放大电路的动态分析
-第五部分--3.27场效应管放大电路的动态分析
-EDA应用7-共源放大电路的测试
-实验5-共源放大电路的测试
-3.28复合管
--3.28复合管
-第五部分--3.28复合管
-4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-第五部分--4.1多级放大电路的耦合方式—直接耦合
-4.2多级放大电路的耦合方式—阻容耦合、变压器耦合
-第五部分--4.2
-4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-第五部分--4.3多级放大电路的耦合方式—光电耦合
-4.4多级放大电路的动态参数分析
--4.4多级放大电路的动态参数分析
-4.5多级放大电路的讨论
--4.5多级放大电路的讨论
-第五周作业
-实验6-两级放大电路的测试
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性
-4.6集成运放概述—结构特点、电路组成及电压传输特性--作业
-4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-第六部分--4.7零点漂移现象及差分放大电路的组成
-4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-第六部分--4.8对差分放大电路的需求分析及长尾式差分放大电路的静态分析
-4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-第六部分--4.9长尾式差分放大电路的动态分析
-4.10双端输入单端输出差分放大电路
--4.10双端输入单端输出差分放大电路
-4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-第六部分--4.11单端输入双端输出差分放大电路及四种接法比较
-4.12具有恒流源的差分放大电路
-第六部分--4.12具有恒流源的差分放大电路
-4.13差分放大电路的改进
-第六部分--4.13差分放大电路的改进
-EDA应用8-直接耦合多级放大电路的辅助设计
-作业
--第六周作业
-4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
--4.14电流源电路—镜像电流源、微电流源
-4.15电流源电路 —多路电流源
-第七部分--4.15电流源电路 —多路电流源
-4.16有源负载放大电路
--4.16有源负载放大电路
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理
-4.17互补输出级的电路组成及工作原理--作业
-4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-第七部分--4.18消除交越失真的互补输出级和准互补输出级
-4.19放大电路读图方法及双极型集成运放原理电路分析
-第七部分--4.19
-4.20单极型(CMOS)集成运放原理电路分析
--第七部分 4.20单极型(CMOS)集成运放原理电路分析
-4.21集成运放的主要性能指标
-第七部分--4.21集成运放的主要性能指标
-4.22集成运放的分类
-第七部分--4.22集成运放的分类
-4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
--第七部分 4.23集成运放的保护电路以及低频等效电路
-作业
-5.1频率响应的有关概念
--第八部分 5.1频率响应的有关概念
-5.2晶体管的高频等效电路
-第八部分--5.2晶体管的高频等效电路
-5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-第八部分--5.3晶体管电流放大倍数的频率响应
-5.4单管共射放大电路的中频段
-5.4单管共射放大电路的中频段--作业
-5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-第八部分--5.5单管共射放大电路低频段的频率响应
-5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-第八部分--5.6单管共射放大电路高频段的频率响应
-5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-第八部分--5.7单管共射放大电路的波特图及带宽增益积
-5.8单管共源放大电路的频率响应
--第八部分 5.8单管共源放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应
-5.9多级放大电路的频率响应--作业
-5.10关于频率响应的讨论
-第八部分--5.10关于频率响应的讨论
-EDA应用9-两级放大电路频率响应的测试
-实验7-两级放大电路频率响应的测试
-第八周习题
-6.1什么是反馈
--6.1什么是反馈
-6.1什么是反馈--作业
-6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-第九部分--6.2正反馈与负反馈、直流反馈和交流反馈、局部反馈和级间反馈
-6.3交流负反馈的四种组态
-第九部分--6.3交流负反馈的四种组态
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断
-6.4有无反馈、直流与交流反馈的判断--作业
-6.5正反馈和负反馈的判断
-第九部分--6.5正反馈和负反馈的判断
-6.6交流负反馈四种组态的判断
-第九部分--6.6交流负反馈四种组态的判断
-6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-第九部分--6.7分立元件放大电路中反馈的分析
-6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-第九部分--6.8负反馈放大电路的方框图及一般表达式
-6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九部分--6.9基于反馈系数的放大倍数的估算方法
-第九周作业
-6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
--第十部分 6.10基于理想运放的电压放大倍数的计算方法
-6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
--第十部分 6.11深度负反馈放大电路电压放大倍数的讨论
-6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
--第十部分 6.12引入交流负反馈提高放大倍数的稳定性并改变输入、输出电阻
-6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
--第十部分 6.13引入交流负反馈展宽频带、减小非线性失真
-实验8-交流负反馈对放大电路性能的影响
-6.14如何根据需求引入负反馈
--第十部分 6.14如何根据需求引入负反馈
-6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
--第十部分 6.15负反馈放大电路产生自激振荡的原因及条件
-6.16负反馈放大电路稳定性分析
--第十部分 6.16负反馈放大电路稳定性分析
-6.17简单滞后补偿
--第十部分 6.17简单滞后补偿
-6.18放大电路中的正反馈
--第十部分 6.18放大电路中的正反馈
-第十周作业
-期末考试
--期末作业