第11讲_三种组态放大电路与组合放大电路

模拟电子技术 4 5共集电极放大电路和共基极放大电路 4 5 1共集电极放大电路 4 5 2共基极放大电路 4 5 3放大电路三种组态的比较 4 5 1共集电极放大电路 共集电极电路结构如图示 该电路也称为射极输出器 三种组态的判别 以输入 输出信号的位置为判断依据 信号由基极输入 集电极输出 共射极放大电路信号由基极输入 发射极输出 共集电极放大电路信号由发射极输入 集电极输出 共基极电路 4 5 1共集电极放大电路 1 静态分析 得 直流通路 小信号等效电路 4 5 1共集电极放大电路 2 动态分析 4 5 1共集电极放大电路 2 动态分析 电压增益 输出回路 输入回路 电压增益 其中 一般 则电压增益接近于1 同相 射极电压跟随器 思考 放大作用如何体现 4 5 1共集电极放大电路 2 动态分析 输入电阻 输入电阻较高 而且和负载电阻RL或后一级放大电路的输入电阻的大小有关 输出电阻 由电路列出方程 其中 则输出电阻 时 输出电阻很小 并且与信号源内阻或前一级放大电路的输出电阻有关 4 5 1共集电极放大电路 2 动态分析 电压增益小于1但接近于1 vo与vi同相 输入电阻大 对电压信号源衰减小 用作多级放大电路的输入级 输出电阻小 带负载能力强 用作多级放大电路的输出级 4 5 1共集电极放大电路 同时利用输入电阻高输出电阻低的特点 作为多级放大电路的中间级 以隔离前后级之间的相互影响 在电路中起阻抗变换的作用 这时可称其为缓冲级 例4 5 1 电路如图所示 已知BJT的 50 VBEQ 0 7V 求该电路的静态工作点Q Av Ri Ro 并说明它属于什么组态 解 由直流通路可以求得 例4 5 1 电路如图所示 已知BJT的 50 VBEQ 0 7V 求该电路的静态工作点Q Av Ri Ro 并说明它属于什么组态 解 画出小信号模型 思考 Rc的作用是什么 例4 5 1 电路如图所示 已知BJT的 50 VBEQ 0 7V 求该电路的静态工作点Q Av Ri Ro 并说明它属于什么组态 解 共集电极组态 Rc的作用 电阻Rc的阻值较小 主要是为了防止调试时不慎将Re短路 造成电源电压全部加到BJT的集电极与发射极之间 使集电结和发射结过载被烧坏而接入的 是限流电阻 4 5 2共基极放大电路 1 静态工作点 直流通路与射极偏置电路相同 2 动态指标 电压增益 输出回路 输入回路 电压增益 交流通路 小信号等效电路 4 5 2共基极放大电路 电流跟随 输入电阻 输出电阻 2 动态指标 小信号等效电路 与共射极放大电路的输出电阻相同 输入电阻小 4 5 2共基极放大电路 例4 5 2 电路如图所示 已知VCC 15V Rc 2 1k Re 2 9k Rb1 Rb2 60k 100 VBEQ 0 7V 各电容对交流信号可视为短路 求该电路的静态工作点Q Av Ri Ro 解 小信号等效电路 P1914 5 1 4 5 3放大电路三种组态的比较 三种组态的特点及用途 共射极放大电路 电压和电流增益都大于1 输入电阻在三种组态中居中 输出电阻与集电极电阻有很大关系 适用于低频情况下 作多级放大电路的中间级 共集电极放大电路 只有电流放大作用 没有电压放大 有电压跟随作用 在三种组态中 输入电阻最高 输出电阻最小 频率特性好 可用于输入级 输出级或缓冲级 共基极放大电路 只有电压放大作用 没有电流放大 有电流跟随作用 输入电阻小 输出电阻与集电极电阻有关 高频特性较好 常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合 模拟集成电路中亦兼有电位移动的功能 4 5 3放大电路三种组态的比较 4 6组合放大电路 4 6 1共射 共基放大电路 4 6 2共集 共集放大电路 4 6 1共射 共基放大电路 共射 共基放大电路 交流通路 串接放大电路 4 6 1共射 共基放大电路 其中 所以 因为 因此 共射 共基组合放大电路总的电压增益与单管共射极放大电路电压增益接近 前一级的输出电压是后一级的输入电压 后一级的输入电阻是前一级的负载电阻RL 电压增益 4 6 1共射 共基放大电路 输入电阻 输出电阻 Ro Rc2 优点是高频特性好 具有较宽的频带 输入电阻等于第一级放大电路的输入电阻 输出电阻等于最后一级的输出电阻 结论可推广至多级放大电路 T1 T2构成复合管 可等效为一个NPN管 a 原理图 b 交流通路 4 6 2共集 共集放大电路 4 6 2共集 共集放大电路 1 复合管的主要特性 1 复合管的组成及类型 复合管的组成原则是 同一种导电类型 NPN或PNP 的BJT构成复合管时 应将前一只管子的发射极连接至后一个管子的基极 不同导电类型 NPN与PNP 的BJT构成复合管时 应将前一只管子的集电极连接至后一个管子的基极 以实现两次电流放大作用 必须保证两只管子都工作在放大状态 两管复合后可等效为一只BJT 其导电类型与前一只管子相同 4 6 2共集 共集放大电路 两只NPN型BJT组成的复合管 rbe rbe1 1 1 rbe2 1 复合管的主要特性 2 复合管的主要参数 4 6 2共集 共集放大电路 PNP与NPN型BJT组成的复合管 NPN与PNP型BJT组成的复合管 rbe rbe1 1 复合管的主要特性 2 复合管的主要参数 复合管具有很高的电流放大系数 再者 若用同类型的BJT构成复合管时 其输入电阻会增加 4 6 2共集 共集放大电路 2 共集 共集放大电路的Av Ri Ro 式中 1 2rbe rbe1 1 1 rbe2R L Re RL Ri Rb rbe 1 R L 由于采用复合管 比单管更大 使共集 共集放大电路比单管共集电极放大电路的电压跟随特性更好 即 更接近于1 输入电阻更高 输出电阻更小 4 6 2共集 共集放大电路 由于T1 T2管的工作电流