4-2、共集电极放大电路和共基极放大电路（课堂PPT）

1,4.5共集电极放大电路和共基极放大电路p140,4.5.1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,2,4.5.1共集电极放大电路,1.静态分析,共集电极电路结构如图示,该电路也称为射极输出器,得,直流通路,3,小信号等效电路,4.5.1共集电极放大电路,2.动态分析,交流通路,小信号等效电路,4,4.5.1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，,电压跟随器,2）作多级大电路的输出级;3）作多级放大电路的缓冲级.,9,10,11,12,13,14,15,16,4.5.2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,直流通路,17,2.动态指标,电压增益,输出回路：,输入回路：,交流通路,小信号等效电路,电压增益：,18,输入电阻,输出电阻,2.动态指标,小信号等效电路,19,20,4.5.3放大电路三种组态的比较,1.三种组态的判别,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,21,22,23,24,25,26,2.三种组态的比较,27,3.三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,end,28,4.6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,29,4.6.1共射共基放大电路,30,电压增益：,回顾：,基极分压式射极偏置电路,31,交流通路,回顾：,共基极放大电路,32,4.6.1共射共基放大电路,其中,所以,因为,因此,组合放大电路总的电压增益等于组成它的各级单管放大电路电压增益的乘积。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,&2,33,4.6.1共射共基放大电路,输入电阻,输出电阻,RoRc2,34,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,35,4.6.2共集共集放大电路,1.复合管的主要特性,36,37,4.6.2共集共集放大电路,2.共集共集放大电路的Av、Ri、Ro,式中12rberbe1(11)rbe2RLRe|RL,RiRb|rbe(1)RL,38,4.7放大电路的频率响应p154,4.7.1单时间常数RC电路的频率响应,4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数,4.7.3单级共射极放大电路的频率响应,4.7.4单级共集电极和共基极放大电路的高频响应,4.7.5多级放大电路的频率响应,研究放大电路的动态指标（主要是增益）随信号频率变化时的响应。,39,4.7.1单时间常数RC电路的频率响应,1.RC低通电路的频率响应,（电路理论中的稳态分析）,RC电路的电压增益（传递函数）：,则,令：,其中,电压增益的幅值（模）,（幅频响应）,电压增益的相角,（相频响应）,增益频率函数,RC低通电路,&1,40,最大误差-3dB,频率响应曲线描述,1.RC低通电路的频率响应,&1,&2,&3,&4,41,2.RC高通电路的频率响应,RC电路的电压增益：,输出超前输入(L0),RC高通电路,42,BJT的高频小信号模型,4.7.2BJT的高频小信号模型及频率参数p159,1.BJT的高频小信号模型,物理模型的引出,rbe-发射结电阻re折算到基极回路的电阻,rbb-基区的体电阻(几十几百)，b是假想的基区内的一个点,&1,43,简化模型,混合型高频小信号模型,1.BJT的高频小信号模型,互导,&1,&2,&3,图4.7.6b,图4.7.6a,44,2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得,低频时，混合模型与H参数模型等价,45,又因为,所以,2.BJT高频小信号模型中元件参数值的获得,低频时，混合模型与H参数模型等价,P161,(4.7.14),46,3.BJT的频率参数p161&1,由H参数可知,即,根据混合模型得:,低频时,所以,&2,&3,47,令,的幅频响应,共发射极截止频率,特征频率,共基极截止频率,3.BJT的频率参数,的相频响应,&1,（4.7.21b,c）&2,&3,48,4.7.3单级共射极放大电路的频率响应,1.高频响应,型高频等效电路,49,4.7.3单级共射极放大电路的频率响应,1.高频响应,型高频等效电路,对节点c列KCL得,称为密勒电容,目标：简化；断开输入输出间联系,50,4.7.3单级共射极放大电路的频率响应,同理，在c、e之间也可以求得一个等效电容CM2，且,等效后断开了输入输出之间的联系,1.高频响应,型高频等效电路,51,4.7.3单级共射极放大电路的频率响应,1.高频响应,型高频等效电路,目标：简化和变换,输出回路的时间常数远小于输入回路时间常数，考虑高频响应时可以忽略CM2的影响。,52,4.7.3单级共射极放大电路的频率响应,1.高频响应,型高频等效电路,目标：简化和变换,R为be间的等效电阻,53,4.7.3单级共射极放大电路的频率响应p167,1.高频响应,高频响应和上限频率,高频源电压增益频响,其中,上限频率,中频增益或通带源电压增益,54,1.高频响应,高频响应和上限频率,对RC低通电路有：,共射放大电路,两者频率响应曲线变化趋势相同,幅频响应,55,增益-带宽积,BJT一旦确定，,带宽增益的乘积基本为常数。,1.高频响应,当RbRs及Rbrbe时，经化简有,56,例题,解：,模型参数为,低频电压增益为,又因为,所以上限频率为,57,2.低频响应,低频等效电路,58,2.低频响应,低频等效电路,Rb=（Rb1/Rb2）远大于Ri,，CeCb2,&1,&2,&3,图4.7.13（c）,59,瞬时值表达式,正弦量的瞬时值表达式进行加减乘除运算极不方便，而用相量表示后，运算又极为方便。,电压的有效值相量,60,相量只是表示正弦量，而不等于正弦量。,注意:,？,只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不能用相量表示。,只有同频率的正弦量才能画在同一相量图上。,61,相量的书写方式,模用最大值表示，则用符号：,相量的两种表示形式,相量图:把相量表示在复平面的图形,实际应用中，模多采用有效值，符号：,可不画坐标轴,如：已知,62,中频(即通带)源电压增益,式中,则,下限频率取决于,2.低频响应p171,低频响应,当,&1,定义,63,2.低频响应,低频响应,下限频率取决于,当时，,相频响应180arctg(fL1/f)=180arctg(fL1/f),幅频响应,图4.7.14,64,2.低频响应,低频响应,包含fL2的幅频响应,65,4.7.4单级共集电极和共基极放大电路的高频响应&1,高频等效电路,&2,高频小信号等效电路,1.共基极放大电路的高频响应,&3,66,67,高频响应,特征频率,1.共基极放大电路的高频响应,其中,由于re很小，所以,&2,&1,&3,68,4.7.4单级共集电极和共基极放