基本共集放大電路的組成、靜態(tài)分析及動態(tài)分析

基本共集放大電路的放大倍數(shù)大于0小于1，且輸入信號與輸出信號同相，故常稱為射擊跟隨器，它的輸入電阻比共射極放大電路大得多，但是輸出電阻比共發(fā)射極電路小的多，所以其具有輸入電阻大、輸出電阻小、帶負(fù)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：基本共集放大電路;

01電路的組成

根據(jù)放大電路的組成原則，晶體管應(yīng)工作在放大區(qū)，即uBE>Uon, uCE >=uBE，所以在圖1-1(a)所示基本共集放大電路中，晶體管的輸入回路加基極電源Vbb，它與Rb、Re共同確定合適的基極靜態(tài)電流;晶體管的輸出回路加集電極電源Vcc，它提供集電極電流和輸出電流。共集放大電路的直流通路如圖1-1(b)所示，電源Vbb和Vcc的負(fù)端接地;交流通路如圖1-1(c)所示，集電極是輸入回路和輸出回路的公共端。

圖1-1 基本共集放大電路

交流信號ui輸入時(shí)，產(chǎn)生的動態(tài)的基極電流ib，駝載在靜態(tài)電流IBQ之上，通過晶體管得到放大了的發(fā)射極電流iE，其交流分類ie在發(fā)射極電阻Re上產(chǎn)生的交流電壓即為輸出電壓uo，由于輸出電壓由發(fā)射極獲得，故也稱為共集放大電路為射極輸出器。

02靜態(tài)分析

靜態(tài)電路如圖2-1所示：

圖2-1 靜態(tài)電路

如圖2-1所示的直流通路中，輸入回路的方程為：

即可得到基極靜態(tài)電流IBQ、發(fā)射極靜態(tài)電流IEQ和管壓降UCEQ：

03動態(tài)分析

交流電路如圖3-1所示：

圖3-1 交流通路

用h參數(shù)將3-1所示交流通路等效便可得到共集放大電路的交流等效電路，如圖3-2所示：

圖 3-2 基本共集放大電路的交流等效電路

根據(jù)電壓放大倍數(shù)的定義，利用基極電流Ib和集電極電流Ic的控制關(guān)系，可以得出放大倍數(shù)Au的表達(dá)式為：

式(1.3)表明，Au大于0且小于1，即Uo和Ui同相且Uo>Rb+rbe時(shí)，Au=1,即Uo≈Ui，所以稱共集放大電路為射極跟隨器。雖然放大倍數(shù)Au<1,電路無電壓放大能力，但是輸出電流Ie遠(yuǎn)大于輸入電流Ib，所以電路仍有功率放大作用。

根據(jù)輸入電阻Ri的物理意義能夠得出輸入電阻Ri的表達(dá)式：

可見，發(fā)射極電阻Re等效到基極回路時(shí)，將增大到(1+β)倍，因此共集放大電路的輸入電阻比共射放大電路的輸入電阻大得多。

為了計(jì)算輸出電阻Ro，令輸入信號為零，在輸出端加正弦波電壓Uo，求出因其產(chǎn)生的電流Io，則輸出電阻Ro=Uo/Io，如圖3-3所示：

圖3-3 基本共集放大電路輸出電阻的求解電路圖

在圖3-3中，輸出電流Io由兩部分組成，一部分是輸出電壓Uo在發(fā)射極電阻Re上產(chǎn)生的電流IRe，另一部分是Uo由于作用晶體管的基極回路產(chǎn)生的基極電流Ib從而獲得的Ie，它們的求值為：

所以輸出電阻的表達(dá)式為：

可見，基極回路電阻Rb等效到射極回路時(shí)，應(yīng)減小到原來到的1/(1+?)。由于通常情況下，Re取值較小，rbe也多在幾百歐到幾千歐，而β至少幾十倍，所以Ro可小到幾十歐姆。

因?yàn)楣布糯箅娐份斎腚娮璐?、輸出電阻小，因而從信號源索取的電流小而且?guī)ж?fù)載能力強(qiáng)，所以常用于多級放大電路的輸入級和輸出級;也可用它連接兩電路，減少電路直接相連所帶來的影響，起到緩沖的作用。