共发射极放大电路理论分析与计算
共发射极放大电路原理
共发射极放大电路原理
共发射极放大电路原理是一种常见的放大电路结构，也称为共基极放大电路。
它由一个BJT晶体管组成，包括基极、发射
极和集电极。
共发射极放大电路的工作原理如下：当输入信号加到基极时，基极电流会引起发射极电流的变化，进而改变集电极电流。
这种电流变化使得输出电压发生变化，实现了信号的放大。
具体地说，当输入信号的幅度上升时，基极电流也会随之上升。
这样，发射极电流会随之增加，从而提高集电极电流。
当集电极电流增大时，输出电压也会随之增加，实现信号的放大。
共发射极放大电路的特点是输入电流和输出电流都是相加的。
因此，尽管放大倍数比较小，但可以在高频信号的放大过程中保持输入输出相位的一致性。
此外，由于信号是从基极注入到发射极，所以输入阻抗较低，输入信号源可以直接连接到基极，无需耦合电容。
然而，共发射极放大电路的缺点是输出阻抗较高，输出电压受到负载影响较大。
为了解决这个问题，通常会添加一个输出级，如共射极放大电路，以降低输出阻抗并增加输出功率。
总之，共发射极放大电路是一种常见的电路结构，能够实现信号的放大。
虽然具有一些缺点，但在一些特定的应用场合中仍然具有一定的优势。
15共发射极放大电路的分析
15共发射极放大电路的分析15共发射极放大电路是一种常见的电子放大电路，它由一个共发射极的三极管构成。
在这种电路中，输入信号通过输入电容耦合到基极，经过放大后，输出信号能够通过输出电容耦合到负载上。
本文将对15共发射极放大电路的分析进行详细阐述。
```+Vcc│RCRL││Vin ─►┌───┤ CE ├───┐ Vout││RE│││└─○┘└───○┘┌─▽┐┌──△┐RB│└─○┘└───○┘┌─△┐│C Vce│┌─○┘GND```该电路的工作原理如下：当输入信号Vin经过电容耦合到CE时，基极电流将发生变化，进而改变了发射极电流。
发射极电流的变化导致集电极电流的变化，从而将放大的信号输出到负载上。
为了进一步分析15共发射极放大电路，我们可以通过小信号模型来进行计算和分析。
小信号模型假设输入信号接近于零，并且电路的工作频率处于中等频率范围。
接下来，我们将通过以下步骤对15共发射极放大电路进行分析：1.小信号模型转换：根据给定的电路图，我们可以通过查表或计算得到三极管的小信号模型。
小信号模型包括输入电阻、输出电阻和增益三个重要参数。
2.直流偏置：为了确保三极管处于放大状态，需要对电路进行直流偏置。
偏置电路可以由电阻、电容和电流源组成。
通过适当的选择，可以使得三极管工作在线性区域。
3.参数计算：根据电路的小信号模型和直流偏置值，可以计算出电路的输入电阻、输出电阻和增益。
输入电阻可以通过求导得到，输出电阻可以通过开路电压法或短路电流法进行计算。
4.频率响应：在频率响应分析中，我们可以根据电路的小信号模型计算电路的增益-频率特性。
这可以通过对小信号模型进行频率响应分析来实现。
通过以上步骤分析15共发射极放大电路，可以获得该电路的各种参数和特性。
这些参数和特性对于电路设计和优化非常重要，可以帮助我们选择合适的元器件并进行电路性能的优化。
综上所述，我们对15共发射极放大电路进行了详细的分析。
通过对电路结构和工作原理的理解，以及对小信号模型和频率响应的分析，可以获得该电路的各种参数和特性，从而为电路的设计和优化提供重要的参考。
共发射极放大电路的图解分析法
I 、组织教学：示意学生安静，准备开始上课。
II 、复习旧课，引入新课：1、 直流通路与交流通路；2、 图解分析法。
III 、讲授新课：2.3共发射极放大电路的图解分析法一、交流分析法首先，画出交流通路由交流通路得纯交流负载线： v ce = -i c ⋅ (R c //RR 'L= R L ∥R c ， 是交流负载电阻。
因为交流负载线必过Q 点，即 V CEQ =-I CQ R 'L 则交流负载线为: v CE - V CEQ= -(i C - I CQ )⋅ R 'L 即 i C -I CQ = (-1/R 'L)⋅( v CE – V CEQ)过输出特性曲线上的Q 点做一条斜率为-1/R 'L 该直线即为交流负载线。
如图所示 动态工作情况如图所示。
二、非线性失真分析和最大不失真输出电压1、波形的失真⑴饱和失真：由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。
对于NPN 管，输出电压表现为底部失真。
⑵截止失真：由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。
对于NPN 管，输出电压表现为顶部失真。
/V/V /V注意：对于PNP 管，由于是负电源供电，失真的表现形式，与NPN 管正好相反。
2、放大电路动态范围放大电路要想获得大的不失真输出幅度，要求： ⑴工作点Q 要设置在输出特性曲线放大区的中间部位；⑵要有合适的交流负载线。
V om=min{V om1， V om2}三、图解法适用的范围图解法的特点是直观、形象，但要求实测晶体管的输入、输出曲线，而且用图解法进行定量分析的误差较大。
图解法适于分析输出幅值较大、频率较低的情况。
实际应用中，常用于静态工作点位置、最大不失真输出电压和失真情况分析，另外在大信号工作时，往往也采用图解法。
IV 、巩固新课：静态分析就是求解静态工作点Q ，动态分析就是求解放大电路的动态参数和进行波形分析。
V 、布置作业：补充习题。
三极管放大电路的分析计算
三极管放大电路的分析和计算公式在众多的三极管应用电路中，放大电路（或放大器）是其主要用途之一，利用三极管的电流放大作用可以构成各种放大电路，下面对共射基本放大电路（固定偏置放大电路）和工作点稳定的放大电路（分压式偏置放大电路），进行电路分析。
一、共发射极基本放大电路（固定偏置放大电路）1.电路组成2.直流通路直流通路是放大电路u i =0，仅在V CC 作用下直流电流所流过的路径。
画直流通路的原则：（1）输入信号u i 短路。
（2）电容视为开路。
（3）电感视为短路。
3.静态工作点的计算所谓静态工作点就是为了保证放大电路不失真的点。
估算静态工作点就是根据放大电路的直流通路，求I BQ 、I CQ 、I EQ 、和U CEQ 这四个量。
（根据下图，可得出下面两个公式）由以上三个公式，可得出静态工作点的值。
4.交流通路交流通路是放大电路在V CC =0，仅u i =0作用下交流电流所流过的路径。
画交流通路的原则：（1）由于耦合电容容量大，所有耦合电容视为通路。
（2）电源电压对地短路。
5.其主要性能指标的估算估算放大电路的主要性能指标就是根据放大电路的交流通路求，求A U 、R i 、R o 这些主要参数。
beb i r R R //=beLu r R A '-=βLC L R R R //='ber —三极管的输入电阻，是三极管b 、e 之间存在一个等效电阻。
co R R =二、分压式偏置放大电路（工作点稳定的）1.电路组成2.直流通路三、静态工作点估算静态工作点就是根据放大电路的直流通路，求IBQ 、ICQ、IEQ、和UCEQ这四个量。
（根据图，可得出下面的公式）四、交流通路交流通路是放大电路在V CC =0，仅u i 作用下交流电流所流过的路径。
画交流通路的原则：（1）由于耦合电容容量大，所有耦合电容视为通路。
（2）电源电压对地短路。
5.其主要性能指标的估算估算放大电路的主要性能指标就是根据放大电路的交流通路求，求A U 、R i 、R o这些主要参数。
共发射极放大电路
UBQU RC B1CRRBB22
U CQ U CC ICQ R C
IEQUBQRE0.7V
UCEQ UCQUEQ
UB 0
U BQ
R b1 Rb1 Rb2
VCC
2 .79 V
Ucc I EQ
U BQ U BEQ Re
2 .1mA
UC
UE
0 IEQ
U BQ
U BEQ Re
2.1mA
U CEQ VCC I EQ (Rc Re ) 2.34V
U BQ
R b1 Rb1 Rb2
V CC
2 .79 V
I EQ
U BQ U BEQ Re
2 .1mA
U EQ 2.1V
I EQ
U BQ
U BEQ Re
2.1mA
U CEQ V CC I EQ ( R c R e ) 2 .34 V U CEQ VCC I EQ ( Rc Re ) 2.34V
2 .79 V
I EQ
U BQ U BEQ Re
2 .1mA
U EQ 2.1V
I EQ
U BQ
U BEQ Re
2.1mA
U CEQ V CC I EQ ( R c R e ) 2 .34 V U CEQ VCC I EQ ( Rc Re ) 2.34V
U BQ
R b1 Rb1 Rb2
U U
CC
BEQ
I BQ
(1 )
R R B
e
Rb
I I
CQ
BQ
U U I R R ( )
CEQ
CC CQ c
e
＋ UCC
Rc
IB Q
＋ U BEQ
共射放大电路放大倍数
共射放大电路的原理与计算共射放大电路是一种利用晶体管的共射极特性来实现信号放大的电路。
它具有电压放大倍数高、输入电阻低、输出电阻高、通频带宽等优点，是最常用的基本放大电路之一。
本文将介绍共射放大电路的基本结构、性能指标、动态分析、交流负载线和非线性失真等内容，并给出相关的计算公式和示例。
共射放大电路的基本结构共射放大电路的基本结构如下图所示：E_S|R_S||----+----+----+----+| | | | |R_B1 R_B2 C_1 C_2 R_C| | | | |+----+----+----B +----+| | |C E || | |R_E C_E || | |+---------+---------+|C_3|+其中，E_S 是信号源，R_S 是信号源内阻，R_B1 和 R_B2 是分压式偏置电阻，R_C 是集电极负载电阻，R_E 是发射极稳定电阻，C_1 和 C_2 是耦合电容，C_E 是旁路电容，C_3 是旁路滤波电容。
晶体管的发射极E、基极B和集电极C 分别与地相连，形成共射极连接方式。
共射放大电路的工作原理是：当输入信号为正半周时，基极电压增加，使晶体管导通程度增强，集电极电流增加，集电极电压降低；当输入信号为负半周时，基极电压减小，使晶体管导通程度减弱，集电极电流减小，集电极电压升高；因此，输出信号与输入信号相位相反，实现了信号的反向放大。
共射放大电路的性能指标共射放大电路的主要性能指标有：电压放大倍数 A_u：表示输入电压和输出电压幅值和相位间的关系；输入电阻 r_i：表示放大电路对信号源的负载作用；输出电阻 r_o：表示放大电路对负载或后级放大器的影响；通频带 BW：表示放大电路对不同频率信号的放大能力；失真：表示输出波形与输入波形之间的差异。
这些指标可以通过动态分析来计算。
共射放大电路的动态分析动态分析是指在有信号输入时，分析放大电路各极间交流分量的变化关系。
由于晶体管是非线性元件，所以要对其进行线性化处理，得到微变等效电路。
晶体管共发射极放大电路(相位差180°,频率响应)
晶体管共发射极放大电路设计（一）相位差180°在设计晶体管和FET电路时，只要能够形象地掌握放大器的工作，其后就只是单纯地计算了。
那么何谓放大工作：大小与输入信号成正比的输出信号可以认为是从电源来的。
由电源来的输出信号形与输入信号相间，而且比输入信号的电平高。
所以由外部看上去，可以看成输入信号被“放大”。
这就是晶体管或FET 的放大原理。
晶体管的工作原理是：对基极与发射极之间流过的电流进行不断地监视，并控制集电极与发射极电流，使数十甚至数百倍（依晶体管的种类而异）的电流流在集电极与发射极之间。
共发射极电路原理图：相位差的理论分析过程：输出为集电极电压的变化部分:因为r3是接在电源与集电极之间，所以r3的压降是相对于电源产生的．因此，r3的压降增加（vc 增加，ic. 就增加），则相对GND 的集电极电位Vc就减少. r4的压降减少（ve，减少，则ic 就减少）因此，相对于vi,ve的相位是反相位〈相位差为180。
）从波形上看更为直观如图：晶体管共发射极放大电路设计（二）----频率响应电路的频率响应主要的因数是晶体管的特征频率（ft)决定的，因此在设计电路的过程中需要谨慎选择晶体管。
通常我们会在调试电路的过程中使用仪器来测量电路的相位，增益，截止频率。
用来判断电路设计是否完美。
在这里我们分享一种在设计前使用仿真软件来测试目标电路的方法。
在设计阶段如果我们只更换一只特征频率更高的晶体管。
测得电路的截止频率fch的频率特征的确向高频扩展了。
但是与ft相比，fch仍然是非常小的值。
仿真原理图如下：实验用原理图做AC小信号分析可得波特图：结论：从原理图的参数可得信号放大倍数为5倍。
在波特图上用对数表示为增益为：14dB。
信号输出端的电压相位相差180°。
仿真波形和数据完全符合理论分析。
基本共射极放大电路电路分析
基本共射极放大电路电路分析基本共射极放大电路是一种常用的放大电路，它由一个NPN型晶体管的基极接入输入信号，发射极接入负载电阻，集电极接入电源电压，同时通过一个偶联电容和输入电容与输入信号源相连。
在这种电路中，输出信号时相反的输入信号。
下面我们将详细介绍基本共射极放大电路的电路分析。
1.静态工作点分析首先，我们需要确定晶体管的静态工作点，也就是集电极电流和集电极电压的值。
为了简化分析，我们可以假设晶体管为理想墙形器件，即基极电流很小，基极电压为0V。
根据基尔霍夫电流定律，我们可以写出输入回路的方程：Ib = (Vcc - Vbe) / Rb其中，Ib是基极电流，Vcc是电源电压，Vbe是基极-发射极电压（约为0.6V），Rb是基极电阻。
然后，我们可以根据晶体管的静态放大倍数β值，计算集电极电流Ic：Ic=β*Ib接下来，根据集电极-发射极电压和集电极电流的关系，可以求出集电极电压Vce：Vce = Vcc - Ic * Rc其中，Rc是负载电阻。
2.动态工作点分析除了静态工作点，我们还需要分析动态工作点，即在输入信号存在时晶体管的工作状态。
基本共射极放大电路的输入电容是很小的，可以忽略。
因此，我们可以将输入信号直接加到基极上，即vb = Vb + vb'，其中vb是基极电压，Vb为静态基极电压，vb'为输入信号。
根据晶体管的放大特性，可以写出输出电流Ie和输入电流Ib之间的关系：Ie=β*Ib+(β+1)*Ic'其中，Ic'是交流集电极电流的变化部分。
接下来，我们可以通过Ohm定律和基尔霍夫电流定律，写出发射极电流Ie、集电极电流Ic和负载电阻Rc之间的关系：Ie=Ic+IbIc = Ic' + (Vce + Vrc) / Rc将以上两个方程联立，我们可以解得Ic'。
进一步，我们可以通过欧姆定律和基尔霍夫电压定律，计算集电极电压Vce的变化值：Vce = Vce' + Ic' * Rc其中，Vce'和Vrc是交流工作点的变化值。
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共发射极放大电路理论分析与计算
理论计算与分析是实现电子电路的非常好的设计手段,这方面是职业学校同学们的弱点,适当地学习一些计算与分析的方法,更能使你的动手能力如虎添翼,节约时间与成本.
1.共发射极放大电路
电路组成
＋
＋
＋
＋
－
＋
－
＋U CC
R b1
R c
R b2
R e
R L
＋
－
C 1
C 2
u i u o
U B C e
(a )
C e : 射极旁路电容，使发射极交流接地
静态工作点的估算
R
U U I
U R R R
U E
BE
BQ EQ
CC
b b b BQ -=
+≈2
12
)
(R R I U U
I
I I I e c CQ CC CEQ
CQ
BQ EQ
CQ
+-≈=≈β
动态分析
1)画出H 参数微变等效电路如下：
r be R b
＋－
u i u o r i r o
β i b
R c
R L ＋
－
i b i c
b
c
(a )
2）共发射放大电路基本动态参数的估算
（1）电压放大倍数
'
-='-=R i R i u L b L c o
β r
i u R R R be
b
i
L
C
L
=='
//
r
R r
i R i A
be
L
be
b
L
b u
'
-
='-
=ββ
（2）输入电阻r i
r R I
u r be b i
i i //== )//(21R R R b B b =
（3）输出电阻r 0
R
r C
o
=
（4）源电压放大倍数
r
r R
u
u A be
s
L s
o us
+'
-==β
下面是对图示共发射极放大电路的计算分析,可以和仿真分析进行对比;
设晶体管的
＝100，'bb r =100Ω。
（1）求电路的Q 点、u
A 、R i 和R o ；（2）若电容C e 开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化如何变化
解：（1）静态分析： V
7.5)( A μ 101mA
1
V 2e f c EQ CEQ
EQ
BQ e f BEQ
BQ EQ CC b2b1b1
BQ =++-≈≈+=≈+-==⋅+≈R R R I V U I I R R U U I V R R R U CC β
动态分析：
Ω
==Ω≈++=-≈++-=Ω≈++=k 5k 7.3])1([7.7)1()(k 73.2mV
26)
1(c o f be b2b1i f
be L c EQ
bb'be R R R r R R R R r R R A I r r u ββββ∥∥∥
（2）R i 增大，R i ≈Ω；u A 减小，e
f '
L
R R R A u
+-≈ ≈－。
共发射极放大电路增大放倍数的方法：
c L be f
()
7.7(1)u R R A r R ββ=-
≈-++∥
（1） 增大Rc 。
如果只是增大Rc ，会使三极管的静态工作电压Uce 电压减小，偏离放大状态。
CEQ EQ c f e () 5.7V CC U V I R R R ≈-++=
因而可以用恒流源代替Rc ，恒流源的特性是静态的时候提供恒定的直流电流给直流电路，交流动态的时候，恒流源开路相当于一个很大的电阻，这样静态不影响工作状态，动态可以提高放大倍数。
（2） 减小Rf 和Re
减小Re 已经采用旁路电容，旁路电容作用主要是使Re 交流短路，提高放大倍数。
（3） 增大β
很多电路采用复合三极管增大12βββ=⋅。