发布时间 : 星期一 文章第3章 晶体三极管及其基本放大电路更新完毕开始阅读6af20e3131126edb6f1a10f8
第3章 晶体三极管及其放大电路
??UU??其中 IRe? Ib?? R//R?rResbbe于是有
??I??(I??I?)?I??(1??)I?IRebcReb?? UU11???(1??)(?)?[?(1??)(?)]UReRs//Rb?rbeReRs//Rb?rbe共集电极放大电路的输出电阻为
?U1R//Rb?rbe Ro? ??Re//s?11I(1??)?(1??)(?)ReRs//Rb?rbe通常Rb??Rs，所以
Ro?Re//Rs?rbe (3-56)
(1??)在上式中，rbe的数值在1kΩ左右，Rs为几百欧姆，β>>1，故共集电极放大电路的输出电阻很低，为几十欧姆到几百欧姆。 3．共集电极放大电路的应用
由于共集电极放大电路具有输入电阻高、输出电阻低的特点，它常被用于多级放大电路的输入极和输出极。以及为了消除共发射极放大电路的相互影响，实现阻抗匹配，共集电极放大电路也常用在多级放大电路的中间级。 4．提高输入电阻和降低输出电阻方法
由式3-55和3-56两式可以看出，若增大β值，可以提高输入电阻，降低输出电阻。通常三极管的β值在10～100，β值过大时三极管的性能变差。因此增大β值的方法多采用复合管。如图3-29所示为几种复合管，其等效电流放大系数和输入电阻为
图3-29 几种复合三极管????1?2? r?r??rbebe11be2?在3-29图中，（a）和（b）属于同类管子构成的复合管，其等效的管型和构成的管型相同，而（c）和（d）是由不同的管子构成的复合管，其等效的管型取决于第一管的管型。复合管由于等效输入电阻高，电流放大系数大，故应用很广泛，现已制成集成器件，称为达林顿管（Darlinton）。 例3-12 电路如例3-12图所示，若β＝100，UCC＝10V，试求：①静态工作点；②电压放大倍数
??U??U?U?；③输入电阻Ri和输出电阻Ro。 ?U?和AAu1o1iu2o2i解：①由估算法
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Rb215UCC??10?4.3 V
Rb1?Rb220?15U?UBE4.3?0.7??1.8 mA IC?IE?BRe2I1.8IB?C??18 μA
?100UB? UCE?UCC?IC(Rc?Re)?10?1.8?(2?2)?2.8 V
②晶体三极管的输入电阻为
rbe?300?(1??)2626?300?(1?100)??1.76 kΩ IE1.8例3-12图所示放大电路中，图a的输出电压取自集电极，即uo1，为共发射极电路；输出电压uo2取自发射极，为共集电极电路。则由图b所示微变等效电路可得
Rb120 kRc?UCC2 k+C2++C3-2 k?Ibuo1+b+c?Ic??IbC1+Rs+?+?Rs2 k+UbeUiRb--?Ie?rbee+RLubeRb215 k+Rc+?Uo1Uo2?us-+ui-Reuo2Us-Re-Ro1-（a）Ri（b）Ro2例3-12图(a) 原理电路图(b) 微变等效电路??R?RU?I?I?Rco1ccbc?Au1???????r?I?R?r?(1??)I?RUIIrbe?(1??)Reibbeeebbebe100?2????0.981.76?(1?100)?2??R?RUI(1??)I(1??)Reo2eebe?Au2??????r?I?R?r?(1??)I?RUIIrbe?(1??)Reibbeeebbebe
?(1?100)?2?0.981.76?(1?100)?2
由上两式可以看出，uo1??ui，uo2??ui，故此电路是将单路信号转换成大小近似相等相位相反的两个信号输出，故称为分相电路。 ③输入、输出电阻分别为
Ri?Rb//[rbe?(1??)Re]?20//15//[1.76?(1?100)?2]?8.2 kΩ
式中 Rb?Rb1//Rb2 由集电极输出时，输出电阻为 Ro1?Rc?2 kΩ
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由发射极输出时，输出电阻为
Ro?Re//Rs//Rb1//Rb2?rbe2//20//15?1.76?2//?33 Ω
(1??)1?1003.4.2共基极放大电路
共基极放大电路如图3-30a所示，其输入信号由发射极输入，输出电压取自集电极。由图3-31a所示交流流通路可见，输入回路和输出回路共用基极，故称为共基极放大电路。 1．静态分析
共基极放大电路的直流通路如图3-30b所示，与分压偏置式共发射极放大电路是相同的，可用估算法公式(3-41)～(3-45)求得静态点。
2．动态分析
Cb1I2I1Rb1UBRcCe?UccRb1UBI1Rc?UccIBTCb2RLIBTI2UBERsUi?Rb2Re(a)Us?Uo?UBERb2Re(b)图3-30 共基极放大电路(a) 原理电路图(b) 直流通路图 共基极放大电路的微变等效电路如图3-31b所示。
TRs＋＋Ii?Ie???Ib?Ic＋?Us－?Ui?RLReRcUo－?Rs＋Us－?UiRiRerbeIb(b)?RcUo－?RL(a)(a) 交流通路Ro
图3-31 共基极等效电路图(b) 微变等效电路（1） 电压放大倍数
??R?R?RU?I?Iocc?Au???bc?c (3-57) ??r?rU?IIrbeibbebbe由上式可以看出，输出和输入同相位，大小和共射极放大电路的放大倍数相同。 （2）输入电阻
???rUUU1iiiRi?????Re//be (3-58)
???I???I???11IIUU1??iebbi??(1??)(?i)rbeReRerbe1??由此可见，共基极放大电路的输入电阻很小。
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（3）输出电阻
Ro?Rc (3-59)
总之共基极放大电路的电压放大倍数较高，输入电阻低，输出电阻高，主要用与高频电路和恒流源电路。
表3-1放大电路三种组态的比较 共射极电路 RbC1T共集电极电路 ?UCC共基极电路 Rb1Rc?UCCRcRbRL?UCCC2C1TC2RsusuiuoC2Tui ReRLuoRsuoRL ??(1??)Re//RLAurbe?(1??)Re//RLC1Rb2Reuius?????(Rc//RL) Aurbe ??Au?(Rc//RL) rbe uo与ui反相 ??? AIuo与ui同相 ??1?? AIuo与ui同相 ???AI rbe1??Ri?Rb//rbe Ro?Rc 多级放大电路的中间级 Ri?Rb//[rbe?(1??)R'L] Ro?rbe?Rs//Rb//Re 1??Ri?Re// Ro?Rc 高频或宽频带电路及恒流源电路 输入级、中间级、输出级
3.5多级放大电路
如前所述，基本放大电路的电压放大倍数通常只能达到几十～几百。然而在实际工作中，加到放大电路输入端的信号往往都非常微弱,要将其放大到能推动负载工作的程度,仅通过单级放大电路难以满足实际要求，必须通过多个单级放大电路级联,才可满足实际要求。
3.5.1 多级放大电路的级间耦合 1
信号源输入级中间级输出级负载图3-32 多级放大器的组成框图 多级放大电路的组成可用图3-32所示的框图来表示。其中,输入级与中间级的主要作用是实现电压放大，输出级的主要作用是功率放大,以推动负载工作。 2．多级放大电路的耦合方式
多级放大电路是由两级或两级以上的单级放大电路级联而成。在多级放大电路中,将级与级之间的连接方式称为耦合方式，而级与级之间耦合时,必须满足:
1) 耦合后各级电路仍具有合适的静态工作点; 2) 保证信号在级与级之间能够顺利地传输;
图3-33 RC耦合多级放大器?UCCRb11Rc1Cb2T1Rb21Rc2Cb3Cb1RsT2RLCe2uiusCe1Rb12uoRe1Rb22Re 58