共基和共集放大电路
4共集电极放大电路和共基极放大电路
得 IBQRV bC (C1VBβE )RQe
IC QβIBQ
V CE V C Q C IER Q e V C C I CR Q e
2
直流通路
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 ①小信号等效电路
交流通路
小信号等效电路
3
4.5.1 共集电极放大电路
2.动态分析 ②电压增益
4.6.1 共射—共基放大电路
输入电阻
Ri＝
v i
i
i
＝Rb||rbe1＝Rb1||Rb2||rbe1
输出电阻
Ro Rc2
33
4.6.2 共集—共集放大电路
(a) 原理图
(b)交流通路
T1、T2构成复合管，可等效为一个NPN管
34
4.6.2 共集—共集放大电路 1. 复合管的主要特性
rbe＝rbe1＋(1＋1)rbe2
fβ fβ —共发射极截止频率 f T —特征频率
&f1T0fβ2π(C bg em C bc)2π g C m be（4.7.21 b, c）&2
fβf β(1 fT 0 2 )π (C fb e 1 C b c)rb e2 π (C fb g em — —C b 共c)基 极2 截π (止C 频b e率 1 C b c) fr βb e(1 fT rb 4e f7g αm &)3
1. RC低通电路的频率响应
②频率响应曲线描述
幅频响应
1
AVH
(4.7.4) 1(f / fH)2
最大误差 -3dB
&1 &2
&3 &4
相频响应 Harc(ft/afH n )
三极管三种放大三种基本组态(共基、共射、共集)
单管放大电路是组成各种复杂放大电路的基本单元。
本章首先以单管共发射极放大电路为例，阐明放大电路的组成以及实现放大作用的基本原理。
然后介绍电子电路最常用的两种分析方法――图解法和微变等效电路法，并利用上述方法分析单管共发射极放大电路的静态工作点、电压放大倍数和输入、输出电阻。
由于温度变化将对半导体器件的参数产生影响，进而引起放大电路静态工作点的变动，为此，介绍了一种常用的分压式静态工作点稳定电路。
除了单管共发射极放大电路以外，也介绍了放大电路的另外两种组态――共集电术组态和共基极组态放大电路，并对三种不同组态的特点进行了列表比较。
在双极型三极管放大电路的基础上，介绍了场效应管放大电路的特点和分析方法。
在本章的最后，介绍了组成多级放大电路最常用的三种耦合方式，分析了多级放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。
学习要求：①对于放大电路的两种基本分析方法，要求熟练掌握用简化的h参数等效电路分析放大电路的Au、Ri和Ro的方法，掌握rbe的近似估算公式。
正确理解如何利用图解分析放大电路的静态和动态工作情况。
②掌握放大电路的三种基本组态（共射、共集和共基组态）的工作原理和特点。
③正确理解温度变化对三极管参数的影响，掌握分压式工作点稳定电路的工作原理和计算方法。
④掌握由场效应管组成和共源和共漏放大电路和工作原理以及微变等效电路法分析Au、Ri和Ro的方法。
了解场效应管与双极型三极管相比有所特点。
⑤掌握直接耦合多级放大电路的工作原理，电压放大倍数的计算方法。
正确理解零点漂移现象。
一般了解其他两种耦合方式（阻容耦合、变压器耦合）的特点。
2.1 放大的概念放大电路的应用十分广泛，无论日常使用的收音机、扩音器，或者精密的量测仪器和复杂的自动控制系统等，其中通常都有各种各样的放大电路。
在这些电子设备中，放大电路的作用是将微弱的信号放大，以便于人们量测和利用。
例如，从收音机天线接收到的信号，或者人传感器得到的信号，有时只有微伏升毫伏数量级，必须经过放大才能驱动喇叭发出声音，或者驱动批示设备和执行机构，便于进行观察、记录和控制。
共集放大电路和共基放大电路
微变等效电路
v r i be R R // i e ii 1
基本共基放大电路分析
输出电阻
用加压求流法求输出电阻
e
Rs
rce
ib
c
i
-
R v/ i
' o
' Rs ib i ' Rs rbe
vs
+
RE
rbe
v RL
+
R s'
b
' v ( i i ) r i ( R // r ) b ce s b e
Rs vs
Re
+ vo -
1、静态分析
I BQ VC C (VB E Q) Rb (1 )Re
-VCC
Rb
12 0.7 43.3A (200 51 1.2)
Rc
I I 2 . 16 mA CQ BQ
V V I ( R R ) 7 . 25 VR E CQ CC CQ e C
例4.5.1
V 12 V ,R k ,R 1 k CC b 200 s R 1 .2 k ,R 1 k ,R 1 .8 k , e C L BJT 的 50 ,V 0 .7 V BEQ 求该电路的静态工作点 Q，
-VCC
Rb
Rc
C2 RL
C1
+ vi
-
A v , R i , 及 R o， 并 说 明 它 属于什么组态。
Ri
v ' i R R //[ r ( 1 ) R ] 31 . 59 k i b be L i i
' R r s be R R // 34 o e 1
单管放大器总结 共射、共集、共基放大电路
晶体管共射极单管放大器单管放大电路的三种基本结构单管放大电路有共发射极、共基极和共集电极三种解法（组态），他们的输入和输出变量不同，因而电路的性能也不太一样。
共发射极单管放大电路.共集电极单管放大电路.共基极单管放大电路图一为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
他的偏置电路采用Rb1组成的分压式电路，并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入信号Ui后，在放大器的输入端可得到一个与Ui相位相反，幅值被放大的输出信号U0，从而实现放大。
图一共射极单管放大器实验电路图当流过电阻Rb1和Rb2的电流远大于晶体管T的基极电流Ib时，则他的静态工作点Ub可以以以下式估算Ub=Rb1*U/Rb1+Rb2 Ie=Ub-Ube/Re≈Ic Uce=Ucc-Ic(Rc+Re)放大倍数Av=-β(Rc∥Rc)/rbe+(1+β)Re输出电阻:R=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Re]输入电阻;R0≈Rc放大器的测量与调试一般包括：放大器静态工作点的测量与调试。
消除干扰与自激振荡机放大器各项动态参数的测量与调试。
1.放大器静态工作点的测量与调试（1）放大器静态工作点的测量测量放大器静态工作点的条件：输入信号Vi=0即将输入端与地短接，选用量程合适的直流毫安表和直流电压表分别测出所需参数：Ic,Ub,Uc,Ue.(2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic（或Uce）的调试与测量。
静态工作点对放大器的性能和输出波形都有很大影响。
工作点偏高会导致饱和失真如图（2）所示；反之则导致截止失真如图（3).图二图三改变电路参数Ucc,Rc,Rb(Rb1,Rb2)都会引起静态工作点的改变如图四所示：图四2.放大器的动态指标测试放大器的动态指标包括：电压放大倍数，输入电阻，输出电阻，最大不失真输出电压（动态范围）和通频带等。
（1）电压放大倍数Av的测量调整放大器到合适的静态工作点，再加入输入电压Ui ，在输出电压不是真的情况下，用交流豪伏表测出Ui和Uo的有效值，则Av=Uo/Ui。
共射放大电路、共集放大电路、共基放大电路
共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路是电子电路中常见的三种基本放大电路结构。
它们在放大器设计中扮演着重要的角色，具有各自特点和适用范围。
本文将从深度和广度的角度，对这三种放大电路进行全面评估，并据此撰写有价值的文章，让读者能更全面、深刻地了解这些电路结构。
1. 共射放大电路共射放大电路是一种常用的放大器电路结构，它具有电压增益大、输入阻抗低、输出阻抗高等特点。
在共射放大电路中，晶体管的发射极作为输入端，集电极作为输出端，而基极则连接输入信号源。
这种结构使得共射放大电路在信号放大方面表现出色，尤其适用于需要高电压增益和较低输出阻抗的场合。
然而，由于其输入端与输出端之间存在反相放大，因此在直流工作状态下需要进行偏置设置，以保证工作在正常放大区域。
2. 共集放大电路共集放大电路又称为源跟随器，是一种特殊的放大器电路结构。
在共集放大电路中，晶体管的栅极作为输入端，漏极作为输出端，而源极则连接输入信号源。
这种结构使得共集放大电路在输出端能够提供比较低的输出阻抗，从而能够驱动负载电路，适用于需要驱动能力强的场合。
由于其输入端与输出端之间存在同相放大，因此在直流工作状态下较为简单，不需要复杂的偏置设置。
3. 共基放大电路共基放大电路是放大器电路结构中的一种特殊形式，它具有电压增益大、输入阻抗低、输出阻抗高等特点。
在共基放大电路中，晶体管的集电极作为输入端，基极作为输出端，而发射极则连接输入信号源。
这种结构使得共基放大电路在信号放大方面表现出色，适用于需要高电压增益和较低输出阻抗的场合。
然而，由于其输入端与输出端之间存在反相放大，因此在直流工作状态下需要进行偏置设置，以保证工作在正常放大区域。
总结回顾从以上对共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路的评估中可以看出，这三种放大电路各具特点，在不同的应用场合有着不同的表现和适用范围。
共射放大电路适用于需要高电压增益和较低输出阻抗的场合，而共集放大电路则适用于需要驱动能力强的场合，共基放大电路适用于需要高电压增益和较低输出阻抗的场合。
共发射极,共集电极和共基极放大电路的特点
共发射极,共集电极和共基极放大电路的特点共发射极、共集电极和共基极放大电路是三种常见的晶体管放大电路。
它们分别以共发射极、共集电极和共基极为特点，具有各自独特的性能和应用。
我们来看共发射极放大电路。
共发射极放大电路是一种常用的放大电路，它的输入信号加在基极上，输出信号取自集电极上。
共发射极放大电路具有以下特点：1. 增益高：共发射极放大电路的电流增益较高，通常可以达到几十至几百倍。
这使得它在放大小信号时非常有效，适用于低频放大器和功率放大器的设计。
2. 输入输出阻抗匹配：由于输入信号加在基极上，共发射极放大电路的输入阻抗较低。
同时，输出信号取自集电极上，输出阻抗也较低。
这使得共发射极放大电路可以与其他电路有效地连接，实现信号的传递和转换。
3. 相位反转：共发射极放大电路的输出信号与输入信号相位相反。
这意味着当输入信号为正半周时，输出信号为负半周；当输入信号为负半周时，输出信号为正半周。
这种相位反转特性在某些应用中非常有用，比如信号的放大和反相。
接下来，我们来看共集电极放大电路。
共集电极放大电路也被称为电压跟随器或者缓冲放大器。
它的输入信号加在基极上，输出信号取自发射极上。
共集电极放大电路具有以下特点：1. 电压放大：共集电极放大电路的电压增益接近于1，即输出电压与输入电压几乎相等。
这使得它可以将输入信号的电压放大，同时保持输出电压的稳定性，适用于需要保持电压稳定的场合。
2. 输入输出阻抗匹配：由于输入信号加在基极上，共集电极放大电路的输入阻抗较高。
同时，输出信号取自发射极上，输出阻抗也较高。
这使得共集电极放大电路可以与其他电路有效地连接，实现信号的传递和转换。
3. 相位不变：共集电极放大电路的输出信号与输入信号相位相同。
这意味着当输入信号为正半周时，输出信号也为正半周；当输入信号为负半周时，输出信号也为负半周。
这种相位不变特性在某些应用中非常有用，比如信号的隔离和传输。
我们来看共基极放大电路。
共基极放大电路的输入信号加在发射极上，输出信号取自集电极上。
第5章_共基电路与共集电路多级放大-郭
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。
24
（1）直接耦合
直接 连接
既是第一级的集电极电阻， 又是第二级的基极电阻
能够放大变化缓慢的信 号，便于集成化， Q点相互 影响，存在零点漂移现象。
第一级 Q1合适吗？
第二级
输入为零，输出 产生变化的现象 称为零点漂移
当输入信号为零时，前级由温度变化所引起的电流、电 位的变化会逐级放大。
求解Q点时应按各回路列多元一次方程，然后解方程组。
ii iRe ie iRe (1 β )ib iRe vi / Re ib vi / rbe
Ri vi / ii vi
Re
||
rbe 1 β
vi Re
(1
β)
vi rbe
小信号等效电路
③ 输出电阻 vs短接，可以推得vbe=0，即ib=0，则ib=0。 所以： Ro Rc
VCC
ICQ
IEQ
VEQ Re
VBQ
VBEQ Re
VCEQ VCC ICQRc IEQ Re
VCC ICQ(Rc Re )
IBQ
ICQ β
2020/3/3
SCHOOL OF PHYSICS AND TECHNOLOGY N. N. U.
12
2.动态指标
共集电极放大电路和共基极放大电路
ib Rb r be
ui ui Ri R b rbe (1 ) Re ii ib ic
ib
uo
ui
ie Re
uo uo R b rbe Ro Re // uo uo io 1 (1 ) Re Rb rbe
ib Rb r be
ic
ib
Ui reb Ie I b rbe (1 ) I b rbe 1
2.5.3 三种组态基本放大电路的比较
共射 电压增益： ( Rc // RL )
rbe
共集
(1 ) ( Re // RL ) rbe (1 )( Re // RL )
2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法
2.5.1 基本共集放大电路
2.5.2 基本共基放大电路
2.5.1 基本共集放大电路 （射极输出器）
1、电路结构
+VCC
Rb C1 T C2 Re RL
RS
uS +
+
ui -
+
uo -
2、静态分析
VCC I B Rb U BE I E Re
+ VCC Rb
Ro1
Ui
Ri
U o1
Ro2
Ri2
Uo
U o1
U o2
Au1
Au 2
例1：在如图所示电路中，已知 =50，bb 300 ， r 试求放大器的静态工作点Q，源电压放大倍数 ，输 AuS 入电 阻Ri ，输出电阻Ro
RB C1 Rs
1K
RC c 1K b e RE
RC RB 12 ( 0.2) 1K c 45A 200K C1200 (1 b ) 1.2 50 T C2 + Rs I 50 (e 45) 2.25mA Ic B + 1K + RE ui uo RL us U CE _ VCC I C RC I E RE 1.2K _ 1.8K -
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[例2.3 ] 估算图示电路的静态工作点，并计算电流 放大倍数、电压放大倍数和输入、输出电阻。
+VCC
240kΩ
10V
β=40
RB C1
10kΩ
+ ui 5.6kΩ
T C 2 +
5.6kΩ
Rs + us -
RE
RL
uo -
1. 静态工作点 VCC - UBEQ IBQ = RB+（1+β）RE =
UCEQ = VCC - IEQ RE ≈ VCC - ICQ RE 26 rbe= rbb´+（1+β） IEQ = 1.6kΩ
2. 电流、电压放大倍数
b ib e rbe iC RB c βib RE RL - ie + uo + ui -
RS us
+ -
io Ai = ii Au =
=
- ie ib
3. 共基电路
突出特点是Ri很低, 频率特性好, 用于宽频带放大 器输出电阻高, 可用作恒流源。
b
ib
e
iC
ie +
i´ o
io
rbe
βib
uo ´ -
RS
+ uo -
Ro´
Ro
2.3.3 三种组态三极管放大电路的比较
1. 共射电路
Au 和 Ai 均较大, Ri 和 Ro较适中,被广泛用作低频 放大电路的输入级输出级和中间级。
2. 共集电路 特点是电压跟随, Ai 较大, Ri 很高, Ro 很低，被用 作输入级输出级或隔离用的中间级。
IB
T
ICQ ≈ β IBQ UCEQ = VCC - IEQ RE ≈ VCC - ICQ RE
IE
RE
直流通路
二. 动态分析
RS +VCC RB C1 + RS + us + ui + uo -
b ib rbe RB e RE
ic c βib + uo -
T C2
RE RL
+ us -
RL
ui
uo
´
RE
+ uo -
求 Ro 的等效电路
uo´ = - ib （ rbe +RS´） io´ = - ie = -（1 + β） ib
uo = Ro´ // RE Ro = io = rbe +RS´ 1+β // RE
Ro´ =
uo´ io
=
rbe +RS 1+β
´
可见:输出电阻很小。
结
论
1.共集电极放大电路的电流放大倍数大于l ， 2.但电压放大倍数恒小于l，而接近于1， 3.输出电压与输入电压同相 。
-
共集电极放大电路 RS us + -
b ib
+ ui -
e
- ie
rbe RB
c
iC
βib RE
+
RL
uo -
l. 电流放大倍数 io Ai = ii = - ie ib
RS us + + ui
b ib rbe
e
iC
- ie +
βib RE RL
RB
uo
-
= - （1 + β）
c
2. 电压放大倍数 uo = ie RE´ =（1 + β） ib RE´
rbe
R´L= RC // RL
R´L
-
b 共基极放大电路的等效电路
l. 电流放大倍数 ii = - ie io = ic
ii + ui RE
ie ib
e
ic
βib
io + uo -
c
rbe
R´L
Ai = io / ii = - α
，
b
可见共基极放大电路没有电流放大作用 2 . 电压放大倍数 ui = - ib rbe uo = - β ib R´L Au = uo / ui = β R´
+VCC
240kΩ
10V
RB C1
10kΩ
IB
IE
β=40
10 – 0.7
240+（1+40）5.6
+
ui 5.6kΩ
T C 2 +
5.6kΩ
= 20 μA
Rs + us -
RE
RL
uo
-
ICQ ≈ β IBQ
= 40 ×0.02 = 0.8 mA = 10 – 0.8 × 5.6 = 5.52 V
R´E= RE // RL
ui = ib rbe + （1 + β） ib RE´
（1 + β） RE´ uo Au = u = i rbe + （1 + β）RE´
Au小于近似等于1 uo 与 ui 相位相同
3 . 输入电阻
b Rs + us + ui Rb
ib rbe
e iC
- ie
Байду номын сангаас
+
uo -
L / rbe
具有电压放大作用
输入输出相位相同
可见：电压放大倍数与共射放大电路的电压放大 倍数大小相等,输出电压与输入电压相位相同。 3. 输入电阻
ii ie ib e ic
βib
io
c
Ri = [ rbe / (1 + β )] // RE 4. 输出电阻 Ro≈ Rc
+
ui -
+
uo R´L
RE
rbe
b
2.3.2 共集放大电路
+VCC
ui从基 极输入
+ Rs us -
RB
C1
uo从集电 极输出
T
RE
C2 RL + uo -
ui -
+
共集电极放大电路
输入信号ui 和输出信号uo 的公共端是集电极。 又称为电压跟随器
一. 静态分析
IBQ = VCC - UBEQ RB+（1+β）RE
RB +VCC
2.3 共基和共集放大电路
放大电路的三种基本组态：共射 、共集 和共基
2.3.1 共基放大电路
C1 + T C2 RB2 RB1
Rc
RL VCC
+
uo
ui
-
RE
CB
-
一. 静态分析
若静态基流很小, 则 RB1 VCC UBQ = RB1+RB2 UBQ - UBEQ IEQ = ≈ ICQ RE IBQ = IEQ 1+β
+VCC RB2 Rc T RB1 RE
UCEQ = VCC - ICQ Rc - IEQ RE ≈ VCC - ICQ ( Rc + RE )
二. 动态分析
C1
+ ui ii + ui RE RE RB2 RB1 ie ic
βib
T
C2 Rc RL VCC + uo -
CB
e
io
+ uo -
c
ib
βib
Re
RL
-
Ri
´
c
Ri ´ = rbe + （1 + β） RE´ Ri = Rb //[ rbe + （1 + β） RE´]
4. 输出电阻
b ib e rbe iC RB RS us +
- ie + RE RL uo -
b ib
e
ie
i´o
io
rbe
iC R´
S
+
βib
+
-
ui
-
βib c
= - （1 + β） = - 41
（1 + β） RE´
rbe + （1 + β） RE´
41 × 5.6 = = 0.993 1.6 + 41× 5.6
3. 输入、输出电阻
b ib RS us + + ui c RB rbe iC βib RE RL e - ie
+
uo
-
-
Ri = RB //[ rbe + （1 + β） RE´] = 118kΩ Ro = rbe +Rs´ 1+β // RE = 0.26kΩ = 260Ω
Ri 118 Au = Aus = × 0.993 = 0.915 Rs + Ri 10+ 118
4. Rs为零时的输出电阻 uo´ = - ib rbe io´ = - ie = -（1 + β） ib rbe uo´ Ro´ = ´ = 1+β io uo = Ro´ // RE Ro = io rbe = // RE ≈ 39 Ω 1+β