第五节、共集电极放大器(命名方法)一、电路结构 1、静态工作点的初始状态共集电极放大器的发射极静态工作电压被设计为等于电源电压的一半2、电路运行动态范分析如图所示:1、输入信号的正半周为+5V的时候,基极电压由+5.7V上升到+10.7V发射极电流Ie随之上升,发射极电阻上的电压URe也因发射极电流的上升而从6V上升到略小于11V的位置、IRe增加了接近一倍静态Ube=0.7v,此时因为电流增加了一倍而变为0.72V所以,URe此时的精确值应当是10.98V输入信号的正半周是+5V,输出信号的正半周是10.98-6=4.98V输出信号略小于输入信号,相位与输入信号相同2、当输入信号的负半周为-5V的时候,基极电压由+5.7V下降到2.7V发射极电流Ie随之下降,发射极电阻上的电压URe也因为发射极电流的下降而下降到略大于2V的位置、IRe减小了接近2.5倍静态Ube=0.7v,此时因为电流减小了接近2.5倍而变为0.685V所以,URe此时的精确值应当是2.015V 输入信号的负半周为-5V,输出信号的负半周是6-2.015=4.85V输出信号略小于输入信号,相位与输入信号相同。
由此可见,共集电极放大器输出信号与输入信号相位相同,输出信号略小于输入信号;近似相等共集电极放大器因此而被称为跟随器3、动态范围的设置从电路运行的情况来看,共集电极放大器由发射极输出信号发射极的输出信号可以在接近电源电压的正极和负极之间变化所以共集电极放大器发射极静态工作电压应当选择在电源电压一半的位置例如:1、条件:E=10V Ie=1mA根据条件a、因为发射极静态工作电压应当等于电源电压的一半,所以发射极电阻上的静态电压URe=IeE/2b、因为基极静态工作电压Ub=(E/2)-0.7V,基极电流Ib=Ie/B,所以Rb=B{(E/2)-0.7V}/Ie二、复合管电路结构1、问题的提出单管共集电极放大器输出电流等于输入电流的β倍,但在许多情况下这样的电流放大倍数仍然很不够用复合管的结构就可以获得更高的电流放大倍数2、解决问题的方法如图所示:根据电路结构的原理,输出电流与输入电流之比;等于两个三极管β值的乘积如图A所示:输出电压与输入电压相比,相差两个二极管的正向导通电压,达1.4V左右如果改成如图B所示的结构:输出电压与输入电压相比就不存在电压差,具有实现直流跟随的条件,从而具有更好的跟随性能。
三、静态工作点的设计与元件参数的计算1、单管结构1、共集电极简单偏置电路如图A示:条件:E=12V Ie=1mA根据条件a、因为发射极静态工作电压应当等于电源电压的一半,所以发射极电阻上的静态电压URe=IeE/2b、因为基极静态工作电压Ub=(E/2)-0.7V,基极电流Ib=Ie/B,所以Rb=B{(E/2)-0.7V}/Ie2、共集电极固定偏置电路如图B示:a、因为发射极静态工作电压应当等于电源电压的一半,所以发射极电阻上的静态电压URe=IeE/2b、因为基极静态工作电压Ub=(E/2)-0.7V,所以,Rb1和Rb2串联电路中的Ub应当是Ub=(E/2)-0.7V流过Rb1和Rb2串联电路的电流应当是基极电流Ib的15~20倍2、复合管结构3、复合管双电源结构如图所示:从复合管双电源的结构可以看出,输入信号与输出信号之间没有电压差可以不需要基极偏置电阻输入信号可以直接加在放大器的输入端,可以不需要输入隔直流电容,因此可以直接传输直流信号作业:一、根据已知条件计算静态工作点二、根据规定的静态工作点计算元件参数三、根据已知条件计算输入阻抗四、根据以上条件计算输出阻抗五、根据现有条件对电路进行设计。