基本共射极放大电路电路分析
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基本共射极放大电路电路分析
共射极放大电路是一种常见的放大电路,其基本原理是将输入信号通
过基极电容耦合到晶体管的基极,经过放大后输出到负载电阻。
本文将详
细介绍共射极放大电路的电路分析。
首先,我们需要了解共射极放大电路的基本组成部分。
它由一个NPN
型晶体管、一个输入电容、一个负载电阻、一个偏置电阻和一个电源组成。
偏置电阻用于提供适当的偏置电压,以确保晶体管工作在合适的工作区域。
接下来,我们将进行电路的直流分析。
在直流分析中,我们可以假设
输入信号为零,即直流情况下没有输入信号。
在这种情况下,我们可以将
输入电容视为开路。
根据基尔霍夫定律,我们可以得到以下方程:
1.晶体管的输出特性方程:
IC=βIB+(1+β)IB0
其中,IC是晶体管的集电极电流,IB是基极电流,β是晶体管的放
大倍数,IB0是逆向饱和电流。
2.输入回路的欧姆定律:
VBB-IBRB-VBE=0
其中,VBB是偏置电压,RB是偏置电阻,VBE是基极与发射极之间的
电压。
根据晶体管的特性曲线,我们可以将VBE近似等于0.7V。
通过解这两个方程,我们可以得到基极电流IB和集电极电流IC,从
而得到电流放大倍数β。
从而我们可以计算出输出电压的增益
Av=ΔVO/ΔVD(其中ΔVO是输出电压变化,ΔVD是输入电压变化)。
接下来,我们进行电路的交流分析。
在交流分析中,我们考虑输入信号,并将输入电容视为闭路。
通常情况下,我们可以使用小信号模型来近似分析。
小信号模型的基本原理是将非线性的晶体管电路线性化,以便我们能够使用常见的线性电路分析方法。
在小信号模型中,我们可以使用一个等效电路来表示晶体管的特性。
该等效电路由一个输入电阻ri、一个输出电阻ro和一个电流放大倍数β组成。
根据这个等效电路,我们可以将输入信号与输入电阻串联,将输出信号与输出电阻并联。
根据这个等效电路,我们可以计算出电路的输入电阻Ri、输出电阻Ro和电压增益Av。
输入电阻Ri等于输入电阻ri与偏置电阻RB并联的结果。
输出电阻Ro等于输出电阻ro。
电压增益Av等于电流放大倍数β乘以负载电阻RL与输出电阻ro并联的结果。
最后,我们需要确定偏置电阻RB和负载电阻RL的取值。
偏置电阻RB的取值应使得晶体管工作在合适的工作区域,一般可以选择的初值为RB = βre(其中re是发射极电阻)。
负载电阻RL的取值应使得电路达到期望的增益和放大效果,一般可以选择的初值为RL = 10RC(其中RC 是集电极电阻)。
综上所述,共射极放大电路的电路分析包括直流分析和交流分析。
在直流分析中,我们计算出晶体管的基极电流IB、集电极电流IC和放大倍数β。
在交流分析中,我们计算出输入电阻Ri、输出电阻Ro和电压增益Av。
通过对这些参数的计算和选择,我们可以设计出具有期望性能的共射极放大电路。