共集電極放大電路和共基電極放大電路

1、1,,4.5 共集電極放大電路和共基極放大電路 p140,4.5.1 共集電極放大電路,4.5.2 共基極放大電路,4.5.3 放大電路三種組態(tài)的比較,2,4.5.1 共集電極放大電路,,,1.靜態(tài)分析,共集電極電路結(jié)構(gòu)如圖示,該電路也稱為射極輸出器,得,直流通路,3,,①小信號等效電路,4.5.1 共集電極放大電路,,2.動態(tài)分析,交流通路,小信號等效電路,4,,4.5.1 共集電極放大電路,,2.動態(tài)分析,,②電壓增

2、益,輸出回路：,輸入回路：,電壓增益：,,其中,一般,，則電壓增益接近于1，,電壓跟隨器,&1,5,4.5.1 共集電極放大電路,,2.動態(tài)分析,③輸入電阻,此時輸入電阻,對比：共射極基本放大電路輸入電阻:,,,：輸入電阻大，且與負(fù)載有關(guān),6,共集電極電路 直流通路 交流通路,共射極電路,7,④輸出電阻,由電路列出方程,,其中,則輸出電阻,,時，,輸出電阻小,4.5.1

3、共集電極放大電路,,2.動態(tài)分析,,8,,,4.5.1 共集電極放大電路,,,應(yīng)用: 1）作多極放大電路的輸入級; 2）作多級大電路的輸出級; 3）作多級放大電路的緩沖級.,9,10,11,12,13,14,15,16,4.5.2 共基極放大電路,,1.靜態(tài)工作點,直流通路與射極偏置電路相同,直流通路,17,2.動態(tài)指標(biāo),①電壓增益,輸出回路：,輸入回路：,交流通路,小信號等效電路,電壓增益：,18,② 輸入電阻,③ 輸出電阻,

4、2.動態(tài)指標(biāo),小信號等效電路,,19,20,4.5.3 放大電路三種組態(tài)的比較,,1.三種組態(tài)的判別,以輸入、輸出信號的位置為判斷依據(jù)： 信號由基極輸入，集電極輸出——共射極放大電路 信號由基極輸入，發(fā)射極輸出——共集電極放大電路 信號由發(fā)射極輸入，集電極輸出——共基極電路,21,22,23,24,25,26,2.三種組態(tài)的比較,27,3.三種組態(tài)的特點及用途,共射極放大電路： 電壓和電流增益都大于1，

5、輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。適用于低頻情況下，作多級放大電路的中間級。共集電極放大電路： 只有電流放大作用，沒有電壓放大，有電壓跟隨作用。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好?？捎糜谳斎爰墶⑤敵黾壔蚓彌_級。共基極放大電路： 只有電壓放大作用，沒有電流放大，有電流跟隨作用，輸入電阻小，輸出電阻與集電極電阻有關(guān)。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場合，模擬集成電路中

6、亦兼有電位移動的功能。,4.5.3 放大電路三種組態(tài)的比較,,end,28,,4.6 組合放大電路,4.6.1 共射—共基放大電路,4.6.2 共集—共集放大電路,29,4.6.1 共射—共基放大電路,,,30,電壓增益：,,回顧：,基極分壓式射極偏置電路,31,交流通路,回顧：,共基極放大電路,32,4.6.1 共射—共基放大電路,,其中,所以,因為,因此,組合放大電路總的電壓增益等于組成它的各級單管放大電路電壓增益的乘積

7、。前一級的輸出電壓是后一級的輸入電壓，后一級的輸入電阻是前一級的負(fù)載電阻RL。,電壓增益,&2,33,4.6.1 共射—共基放大電路,,輸入電阻,輸出電阻,Ro ?Rc2,34,,,T1、T2構(gòu)成復(fù)合管，可等效為一個NPN管,(a) 原理圖 (b)交流通路,4.6.2 共集—共集放大電路,,35,4.6.2 共集—共集放大電路,,1. 復(fù)合管的主要特性,36,37,4.6.2 共集—共集放

8、大電路,,2. 共集?共集放大電路的Av、 Ri 、Ro,式中 ?≈?1?2 rbe＝rbe1＋(1＋?1)rbe2 R?L＝Re||RL,Ri＝Rb||[rbe＋(1＋?)R?L],38,,4.7 放大電路的頻率響應(yīng) p154,4.7.1 單時間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng),4.7.2 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù),4.7.3 單級共射極放大電路的頻率響應(yīng),4.7.4 單級共集電極和共基極放大電路的高

9、頻響應(yīng),4.7.5 多級放大電路的頻率響應(yīng),研究放大電路的動態(tài)指標(biāo)（主要是增益）隨信號頻率變化時的響應(yīng)。,39,4.7.1 單時間常數(shù)RC電路的頻率響應(yīng),,,,1. RC低通電路的頻率響應(yīng),（電路理論中的穩(wěn)態(tài)分析）,RC電路的電壓增益（傳遞函數(shù)）：,則,令：,其中,電壓增益的幅值（模）,,（幅頻響應(yīng)）,電壓增益的相角,,（相頻響應(yīng)）,①增益頻率函數(shù),RC低通電路,&1,40,最大誤差 -3dB,②頻率響應(yīng)曲線描述,,1. R

10、C低通電路的頻率響應(yīng),&1,&2,&3,&4,41,RC高通電路,,2. RC高通電路的頻率響應(yīng),RC電路的電壓增益：,輸出超前輸入(ΨL>0),42,BJT的高頻小信號模型,4.7.2 BJT的高頻小信號模型及頻率參數(shù) p159,,1. BJT的高頻小信號模型,①物理模型的引出,rb‘e---發(fā)射結(jié)電阻re折算到基極回路的電阻,rbb‘ ---基區(qū)的體電阻(幾十~幾百Ω) ，

11、 b'是假想的基區(qū)內(nèi)的一個點,&1,43,②簡化模型,混合?型高頻小信號模型,1. BJT的高頻小信號模型,,互導(dǎo),&1,&2,&3,圖4. 7. 6b,圖4. 7. 6a,44,2. BJT高頻小信號模型中元件參數(shù)值的獲得,,低頻時，混合?模型與H參數(shù)模型等價,45,又因為,,所以,,2. BJT高頻小信號模型中元件參數(shù)值的獲得,,低頻時，混合?模型與H參數(shù)模型等價,

12、P161,(4.7.14),46,3. BJT的頻率參數(shù) p161 &1,,由H參數(shù)可知,即,根據(jù)混合?模型得:,,低頻時,所以,,&2,&3,47,,令,?的幅頻響應(yīng),—共發(fā)射極截止頻率,—特征頻率,——共基極截止頻率,3. BJT的頻率參數(shù),,?的相頻響應(yīng),&1,&2,&3,48,4.7.3 單級共射極放大電路的頻率響應(yīng),,1. 高頻響應(yīng),①?型高頻等效電路,49,4.7.3

13、 單級共射極放大電路的頻率響應(yīng),,1. 高頻響應(yīng),①?型高頻等效電路,對節(jié)點 c 列KCL得,稱為密勒電容,目標(biāo)：簡化；斷開輸入輸出間連接,,,50,4.7.3 單級共射極放大電路的頻率響應(yīng),,同理，在c、e之間也可以求得一個等效電容CM2，且,等效后斷開了輸入輸出之間的聯(lián)系,1. 高頻響應(yīng),①?型高頻等效電路,51,4.7.3 單級共射極放大電路的頻率響應(yīng),,1. 高頻響應(yīng),①?型高頻等效電路,目標(biāo)：簡化和變換,輸出回路的時間常數(shù)

14、遠(yuǎn)小于輸入回路時間常數(shù)，考慮高頻響應(yīng)時可以忽略CM2的影響。,52,4.7.3 單級共射極放大電路的頻率響應(yīng),,1. 高頻響應(yīng),①?型高頻等效電路,目標(biāo)：簡化和變換,53,4.7.3 單級共射極放大電路的頻率響應(yīng) p167,,1. 高頻響應(yīng),②高頻響應(yīng)和上限頻率,高頻源電壓增益頻響,其中,上限頻率,,中頻增益或通帶源電壓增益,54,,1. 高頻響應(yīng),②高頻響應(yīng)和上限頻率,對RC低通電路有：,共射放大電路,兩者頻率響應(yīng)曲線變化趨勢相同

15、,幅頻響應(yīng),55,③增益-帶寬積,BJT 一旦確定，,帶寬增益的乘積基本為常數(shù)。,,1. 高頻響應(yīng),當(dāng)Rb>>Rs及 Rb>>rbe時，經(jīng)化簡有,56,,例題,解：,模型參數(shù)為,低頻電壓增益為,又因為,所以上限頻率為,57,,2. 低頻響應(yīng),①低頻等效電路,58,,2. 低頻響應(yīng),①低頻等效電路,Rb=（Rb1//Rb2）遠(yuǎn)大于R’i,，Ce>>Cb2,&1,&2,&3,圖4.

16、 7. 13（c）,59,中頻(即通帶)源電壓增益,式中,則,下限頻率取決于,,2. 低頻響應(yīng) p171,②低頻響應(yīng),當(dāng),&1,60,,2. 低頻響應(yīng),②低頻響應(yīng),下限頻率取決于,當(dāng) 時，,相頻響應(yīng) ?＝－180?－arctg(－ fL1 / f) ＝－180＋arctg(fL1/f),幅頻響應(yīng),61,,2. 低頻響應(yīng),②低頻響應(yīng),包

17、含fL2的幅頻響應(yīng),62,4.7.4 單級共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng) &1,,①高頻等效電路,&2,高頻小信號等效電路,1. 共基極放大電路的高頻響應(yīng),63,64,②高頻響應(yīng),特征頻率,,1. 共基極放大電路的高頻響應(yīng),,其中,由于re很小，所以,&2,&1,&3,65,4.7.4 單級共集電極和共基極放大電路的高頻響應(yīng),,2. 共集電極放大電路的上限頻率,&1,66,,1.