华中科技大学：《模拟电子技术》教学资源（PPT课件）第三章 半导体三极管及放大电路基础（3.6）共集电极电路和共基极电路

3.6共集电极电路和共基极电路 3.6.1共集电极电路 电路分析 复合管 3.6.2共基极电路 ●静态工作点 动态指标 三种组态的比较 HOME

3.6 共集电极电路和共基极电路 • 电路分析 • 复合管 • 静态工作点 • 动态指标 • 三种组态的比较 3.6.1 共集电极电路 3.6.2 共基极电路

3.6.1共集电极电路 1.电路分析 Rbc T RL 共集电极电路Rh+b R R 0 结构如图示 R 事 RL Vs vi Rb 该电路也称为 射极输出器 图361共集电极电路 (a)原理图 b)文流通路 ①求静态工作点 得 CC BE VCC=IBRD +Be+IER R +(1+B)R IE=(1+B)IR Ic=B.B CE SP CC IR≈Vcc LR HOME BACK NEXT

3.6.1 共集电极电路 1. 电路分析 共集电极电路 结构如图示 该电路也称为 射极输出器 ①求静态工作点 b e CC B E B R (1 )R V V I + +  − = CE CC E e CC C Re V =V − I R V − I C B I =   I CC B b B E E Re V = I R +V + I E B I = (1+  )I 由 得

3.6.1共 集电极电 1.电路分析 路 ②电压增益 b 画小信号等效电路 r 阝Ib R B>确定模型参数 Vo B已知,求zbe DRe Vo DRI re≈200x2+(1+B) 26(mV) lFo(mA) 图362射极输出器的小信号等效电路 (a)交流通路 )小信号等效电密 增益 输入回路:V=+(lb+B·)R=1+b1(1+B)R其中R=R∥R1 输出回路:V=(+B·)R=1(1+B)R 电压增益: A V I(1+B)R (1+B)R >,则电压增益接近于1,即A≈1v与v同相 HOME 电压跟随器 BACK NEXT

②电压增益 输出回路： 输入回路： i b be b b L b be b L V = I r +(I +  I )R = I r + I (1+  )R       电压增益： 1 (1 ) (1 ) [ (1 ) ] (1 ) be L L be L L b be L b L i o V  +      + +  +  = + +  +  = = r R R r R R I r R I R V V A            画小信号等效电路 确定模型参数  已知，求rbe (mA) 26(mV) 200 (1 ) EQ be I r   + +  增益 3.6.1 共 集电极电 路 1. 电路分析 其中 L e L R = R // R o b b L b L V = (I +  I )R = I (1+  )R     一般 L be   R  r ，则电压增益接近于1， AV  1 即  V  o与V  i同相 电压跟随器

3.6.1共 集电极电 1.电路分析 路 ④输出电阻 b 由电路列出方程 阝I R R b + plb R Vi TRI b Rb (re+R) is Re Vo URl Re V=I r R 其中R=R、∥R 图363计算电压跟随器的输入电阻和输出电阻的小信号等效电路 (a)计算输入电阻 (b)计算輪出电阻 则共集电极电路特点: ◆电压增益小于1但接近于1,v与V同相 ◆输入电阻大,对电压信号源衰减小 ◆输出电阻小,带负载能力强 既然共集电极电路的电压增益小于1(接近于1),那么 HOM它对电压放大没有任何作用。这种说法是否正确? BACK NEXT

③输入电阻 //[ (1 ) ] b be L T T i R r R I V R = = + +     T Rb b I I I  =  +  T b be b L V = I r + I (1+  )R    T Rb Rb V I  =  根据定义 由电路列出方程 则输入电阻 T T i I V R   = L e L R = R // R 当 L be  1，   R  r 时， i b L R  R //   R 3.6.1 共 集电极电 路 1. 电路分析 输入电阻大 ④输出电阻 由电路列出方程 T b b Re I I I I  =  +  +  ( ) T b be Rs V = I r +    T R e e V = I  R 其中 s s b R = R // R 则输出电阻 +   + = = 1 // s be e T T o R r R I V R   当 +   +   1 s be e R r R ，  1 时，  s be o R r R  +  输出电阻小 共集电极电路特点： ◆ 电压增益小于1但接近于1， V  o 与V  i 同相 ◆ 输入电阻大，对电压信号源衰减小 ◆ 输出电阻小，带负载能力强 # 既然共集电极电路的电压增益小于1（接近于1），那么 它对电压放大没有任何作用。这种说法是否正确？

集电2.复合管 路 作用:提高电流放大系数,增大电阻r 复合管也称为达林顿管 Le1 let NPN i≈sB1B2ibe PNP ic=BiBzibl T ebl PNP NPN PNP I2→8KNPN TrEy Biib B≈B1B2 ibr=ic1=iib1 B≈B1B2 图36.5互补型复合管 HOME BACK NEXT

3.6.1 共 集电极电 路 2. 复合管 作用：提高电流放大系数，增大电阻rbe 复合管也称为达林顿管

3.6.2共基极电路 1.静态工作点 直流通路与射极 R 偏置电路相同 ≈ Rh+ rn 风R2 R B BE E R 图367图366a的直流通路 VCE=VCC-ICR-TERAVcc-IC(R +R) 芦Vc B B HOME BACK NEXT

3.6.2 共基极电路 1. 静态工作点 直流通路与射极 偏置电路相同 CC b1 b2 b2 B V R R R V  +  e B B E C E R V V I I −  = ( ) CE CC C c E e CC C Rc Re V =V − I R − I R V − I +  C B I I =

3.6.2 共基极 2.动态指标 电路 Rs R i趴Rhi R Re k"& R Ri R (b)交流通路 图368共基极电路的小信号等效等效电路 ①电压增益 输入回路: 输出回路:V。=-lR1=-所,RR=R∥R 电压增益:A.=y=-PR=PR HOME BACK NEXT

3.6.2 共基极 电路 2. 动态指标 ①电压增益 输出回路： 输入回路： i b be V I r  = −  电压增益： be L b be b L i o V r R I r I R V V A  = − −  = =        o c L b RL V = −I R = − I      L c L R = R // R

3.6.2 共基极 2.动态指标 电路 ②输入电阻 Rs Ri=re i趴Rhi R (1+B)1+B R Ri R 图368共基极电路的小信号等效等效电路 R=Rh=R∥1n≈,低 +B1+B ③输出电阻R≈R 辞共基极电路的输入电阻很小,最适合用来放大何种信号源的信号? HOME BACK NEXT

3.6.2 共基极 电路 # 共基极电路的输入电阻很小，最适合用来放大何种信号源的信号？ 2. 动态指标 ② 输入电阻 ③ 输出电阻  +  = − + − = −  = = (1 ) 1 be b b be e i i e b r I I r I V R r      +   + = = = 1 1 // // be be e eb e i i i r r R r R I V R   Ro  Rc

共酸)3.三种组态的比较 电路 Cb2 T Rs R Rs IRL 共射极电路 共集电极电路 共基极电路 Rs Rh R Vo R v v Rb Vs Re 电压增益:B(R.∥R) (1+B)·(R2∥R1) B·(R2∥R1) r+(1+B)(R∥R1) 输入电阻: Rb∥ R{+(1+B)(R∥R1) R。∥ 1+B 输出电阻: R。∥ (R、∥R)+r 1+B HOME BACK NEXT

3. 三种组态的比较 电压增益： be c L ( // ) r  R R −  输入电阻： b be R // r 输出电阻： Rc 3.6.2 共基极 电路 (1 )( // ) (1 ) ( // ) be e L e L r R R R R   + + +  // (1 )( // ) b be Re RL R r + +  +  + 1 ( // ) // s b be e R R r R be c L ( // ) r   R R 1 +  // be e r R Rc

例题1放大电路如图所示。试求A=1已知P50 解:3.4节例题中已求得r1=863g9 150k BE ≈33.9uA snf c R+(1+B)R SuF 50uF Ic2=B·IB2=169mA r2≈200+(1+B) 26(mV) |4k IE(MA) =9846g R R2=150k/2+(1+B)(4k/4k)=6lk R1=300k/rm1≈1=863 B(R,∥Rn)=-2175 R。=R2∥ (R、∥Rb)+re 1+B 3{节例题中求得单级放格数=-115871=R,(R∥R)+a 两者比较可看出增益明显提高 1+B 4k/(4k/150k)+09840k 217.5 1+50 ≈9592 HOME end BACK

例题 i o V V V A    1. 放大电路如图所示。试求 = 。 已知=50。 I C2 =   IB 2 = 1.69mA 解： 33.9uA (1 ) b e CC B E B 2  + + − = R R V V I  =    + + 984.6 (mA) 2 6(mV) 200 (1 ) E be2 I r  Ri2 = 150k//[rbe2 + (1+  )(4k//4k)]= 61k 217.5 ( // ) be1 c 1 i2 i o1 V1 = −  = = − r R R V V A     1 o1 o V2 =  V V A    V1 V2 217.5 o1 o i o1 i o V = =  = A  A = − V V V V V V A          Ri = 300k //rbe1  rbe1 = 863   + + = + + = + + = 9 5 1 5 0 (4k //150k) 0.9846k 4k // 1 ( // ) // 1 ( // ) // o1 b2 be2 e 2 s b be o e   R R r R R R r R R 3.4节例题中已求得 rbe1 = 863  3.4 AV = −115.8 7 节例题中求得单级放大倍 数  两者比较可看出增益明显提高 end