共集电极放大电路和共基电极放大电路

1、共集电极放大电路和共基电极放大电路1第1页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.5.1 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由得直流通路 2第2页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一小信号等效电路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3第3页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.5.1 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，电压跟随器即。 &14第4页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.5

2、.1 共集电极放大电路2.动态分析输入电阻当，此时输入电阻对比：共射极基本放大电路输入电阻:：输入电阻大，且与负载有关5第5页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一共集电极电路 直流通路 交流通路共射极电路6第6页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一输出电阻由电路列出方程其中则输出电阻当，时，输出电阻小4.5.1 共集电极放大电路2.动态分析7第7页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一共集电极电路特点： 电压增益小于1但接近于1， 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。4.5.1 共集电极放大电路应用: 1）作多极放

3、大电路的输入级; 2）作多级大电路的输出级; 3）作多级放大电路的缓冲级.8第8页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一9第9页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一10第10页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一11第11页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一12第12页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一13第13页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一14第14页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一15第15页，共67页，2022年，5月20日，18点33

4、分，星期一4.5.2 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16第16页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一2.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：17第17页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一 输入电阻 输出电阻2.动态指标小信号等效电路 18第18页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一19第19页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.5.3 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

5、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 20第20页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一21第21页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一22第22页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一23第23页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一24第24页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一25第25页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一2.三种组态的比较26第26页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一3.三种组

6、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end27第27页，共67页，2022年，5月20日，18点33分

7、，星期一4.6 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28第28页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.6.1 共射共基放大电路29第29页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一电压增益：回顾：基极分压式射极偏置电路30第30页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一交流通路 回顾：共基极放大电路31第31页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.6.1 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

8、电压，后一级的输入电阻是前一级的负载电阻RL。电压增益&232第32页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.6.1 共射共基放大电路输入电阻RiRb|rbe1Rb1|Rb2|rbe1 输出电阻Ro Rc2 33第33页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一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34第34页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.6.2 共集共集放大电路1. 复合管的主要特性两只NPN型BJT组成的复合管 两只PNP型BJT组成的复合管 rberbe1(11)

9、rbe2 NPN与PNP型BJT组成的复合管 rberbe1PNP与NPN型BJT组成的复合管 35第35页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一36第36页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.6.2 共集共集放大电路2. 共集共集放大电路的Av、 Ri 、Ro 式中 12 rberbe1(11)rbe2 RLRe|RL RiRb|rbe(1)RL 37第37页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.7 放大电路的频率响应 p1544.7.1 单时间常数RC电路的频率响应4.7.2 BJT的高频小信号模型及频率参数4.7.3 单级共

10、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。38第38页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.7.1 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 &139第39页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一最大误差 -3dB频率响应曲线描述1. RC低通电路的频率响应相频响应&1

11、&2&3&4幅频响应40第40页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一RC高通电路 2. RC高通电路的频率响应RC电路的电压增益：幅频响应相频响应输出超前输入(L0)41第41页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一BJT的高频小信号模型 4.7.2 BJT的高频小信号模型及频率参数 p1591. 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 发射结电容(几十几百pF)集电结电阻(100k10M )集电结电容(210pF) rbb -基区的体电阻(几十几百) ， b是假想的基区内的一个点&142第42页，共67页，202

12、2年，5月20日，18点33分，星期一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. 6a43第43页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一2. 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参数模型等价所以44第44页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一又因为从手册中查出所以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)45第45页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一3. BJT的频率参数 p161 &1由H参数可

13、知即根据混合模型得:低频时所以当时，&2vbe= hieib+ hrevceic= hfeib+ hoevce&346第46页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一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&2&347第47页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.7.3 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48第48页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.7.3 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得由于输出回路电流比较大，所以可

14、以忽略 的分流，得称为密勒电容而输入回路电流比较小，所以不能忽略 的电流。目标：简化；断开输入输出间连接49第49页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.7.3 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50第50页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.7.3 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。51第51页，共67页，2022年，5月20日，

15、18点33分，星期一4.7.3 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52第52页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.7.3 单级共射极放大电路的频率响应 p1671. 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53第53页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一1. 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180arctg(f/fH) &1相频响应幅频响应54第54页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一增益-带宽积BJ

16、T 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55第55页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一例题 解：模型参数为例4.7.1 设共射放大电路在室温下运行，其参数为：负载开路，Rb足够大忽略不计。试计算它的低频电压增益和上限频率。低频电压增益为又因为所以上限频率为56第56页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一2. 低频响应低频等效电路57第57页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一2. 低频响应低频等效电路Rb=（Rb1/Rb2）远大于Ri ，CeCb2 Ri&1&2&3图4. 7. 13

17、（c）58第58页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一中频(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&159第59页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一2. 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60第60页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一2. 低频响应低频响应包含fL2的幅频响应61第61页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.7.4 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62第62页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一63第63页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一高频响应特征频率1. 共基极放大电路的高频响应其中由于re很小，所以&2&1&364第64页，共67页，2022年，5月20日，18点33分，星期一4.7.4 单级共集电极和共基极放大电路的高频响应2. 共集电极放大电路的上限频率&165第65页，