放大电路的三种基本组态(推荐文档)

一、复习引入

复习基本共射极放大电路的结构及各元件的名称和作用。

二、新授

（一）基本共射极放大电路分析

（1）基本共射极放大电路的静态工作点

无输入信号（u i=0）时电路的状态称为静态，只有直流电源U cc加在电路上，三极管各极电流和各极之间的电压都是直流量，分别用I B、I C、U BE、U CE表示，它们对应着三极管输入输出特性曲线上的一个固定点，习惯上称它们为静态工作点，简称Q点。I B、I C、U BE、U CE通常表示为I BQ、I CQ、U BEQ 和U CEQ。

(a)共射放大电路 (b)直流通路

图1 共射基本放大电路及其直流通路

静态值既然是直流，故可用交流放大电路的直流通路来分析

计算。

在如图1（b）所示共射基本电路的直流通路中，由+U cc —R b—b极—e极—地可得:一般U CC>U BEE，则

I BQ=（U CC-U BEQ）/R b≈U CC/R b

当U CC和R b选定后，偏流I B即为固定值，所以共射极基本电路又称为固定偏流电路。

如果三极管工作在放大区，且忽略I CEO，则

I CQ≈βI BQ

由+U cc—R c b极—c极—e极—地可得

U CEQ=U CC=I CQ R C

如果按上式算得值小于0.3V，说明三极管已处于或接近饱和状态，I CQ将不再与I BQ成β倍关系。此时I CQ称为集电极饱和电流I CS，集电极与发射极间电压称为饱和电压U CES。U CES值很小，硅管取0.3V。可由下式求得

I CS =(U CC-U CES)/R C

一般情况下，U cc>U CES

I CS≈U CC/R C

（2）微变等效电路分析法

共射基本放大电路的微变等效电路，如图2所示。

从图中可以看出，输入电阻R i为R b与r be的并联值，所

图2 R i基本共射电路的微变等效电路

R i=R b//r be≈r be

当us被短路时，i b=0,i c=0，从输出端看进去，只有电阻Rc，所以输出电阻为

R0=R C

从图2中输入回路可以看出U i=i b r be

令RL′=RC//RL，其输出电压为

U O=-i c(R C//R L)=-i c R L′=-βi b R L′因此，电压放大倍数为A u=u o/u i=-iβR L/r be

式中，负号表示U0志u r相位相反。

源电压放大倍数为

A us= u o/u i= u i/u s·u o/u i=R i/R s/(R s+R i)A u

由于R b>r be,可得

A us=R b//r be/(R s+R b)//r be·A u≈-r be/(R s+r be)·βR L′/ r be=βR L′(R s+r be)

例1 某电子设备中一级放大电路如图3（a）所示,已知I EQ=1.9mA, β=50, 信号源内阻R s=500Ω，试估算A u、A us、R i、R o。

解：首先画出该电路的交流通路如图3（a）所示，因为电阻R el未并接旁路电容，三极管发射极通过R el接地。将三极管用简化微变等效模型替换，画出该电路的微变等效电路如图3（c）所示。

（1）求r be

由于I C≈I EQ=1.9mA为已知.故

r be≈300+β26mV/I C mA=300+50×2.6/2.9(Ω)≈998Ω

（a）电路图（b）交流通路

（c）微变等效电路（d）求的等效电路

图3 例1的图

（2）求输入电阻R i

从图3（c）可以看出，输入电阻R i为R b1、R b2与、R el 支路的等效电阻R i′三者并联。r be与R el中流过电流不同，流过r be的电流为i b，而流过R el的电流为i e，故r be与R el不能直接串联相加。

因为 u i=i b r be+i e R el=i b[r be+(1+β)R el]

所以 R i′=u i/i b= r be+(1+β)R el

故 R i= R b1// R b2// R i′=R b// R i′

即 R i= R b// [r be+(1+β)R el]

则由公式可算出本题的R i=6.69k

（3）求输出电阻R o

当u s被短路且R L→∞时，如图3（b）所示，由KVL可得

i b r be+(1+β)

i b R el+i b(R s//R b)=0

i b=0

即受控电流源开路，则i c=0

R0=u o/i o=u o/i Rc

R0=R C

则本题中的R0=3.9 k

（4）求放大倍数A u

令R L′=R C//R L，因为u o=-i c R L′=-βi b R L′，所以

A u= u o/u i = -βR L′/ (r be+(1+β) R el )

式中，负号表示uo与ui相伴相反。代入数据得Au=-6.43 （5）求源电压放大倍数Aus

A us=u o/u s=(u o/u i)·（u i/u s）=A u·i i R i/i i(R s+R i)=R i/(R s+R i)A u 代入数据或得A us=-5.98

（二）共集电极放大电路

共集电极放大电路的组成如图4(a)所示。图4(b)为其微变等效电路，由交流通路可见，基极是信号的输入端，集电极则是输入、输出回路的公共端，所以是共集电极放大电路，发射极是信号的输出端，又称射极输出器。各元件的作用与共发射极放大电路基本相同，只是R e除具有稳定静态工作的作用外，还作为放大电路空载时的负载。