基本共射放大电路的工作原理及波形分析
在上图所示的基本放大电路中,静态时的
I
B
Q
I\tiny BQ
IBQ、
I
C
Q
I\tiny CQ
ICQ、
U
C
E
Q
U\tiny CEQ
UCEQ如下图( b )、( c )中虚线所标注。
(
a
)
u
i
的波形(
b
)
i
B
(
i
C
)
的波形(
c
)
u
C
E
的波形(
d
)
u
o
的波形
(a){\large u\tiny i}的波形(b){\large i\tiny B}({\large i\tiny C})的波形(c){\large u\tiny CE}的波形(d){\large u\tiny o}的波形
(a)ui的波形(b)iB(iC)的波形(c)uCE的波形(d)uo的波形
当有输入电压时,基极电流是原来分量
I
B
Q
I\tiny BQ
IBQ的基础上叠加一个正弦交流电流
i
b
i\tiny b
ib,因而基极总电流
i
B
=
I
B
Q
+
i
b
{i\tiny B}={I\tiny BQ}+{i\tiny b}
iB=IBQ+ib,见上图(b)中实线所画波形。根据晶体管基极电流对集电极电流的控制作用,集电极电流也会在直流分量
I
C
Q
I\tiny CQ
ICQ的基础上产生一个正弦交流电流
i
c
i\tiny c
ic,而且
i
c
=
β
i
b
{i\tiny c}={\beta}{i\tiny b}
ic=βib,集电极电流总电流
i
c
=
I
B
Q
+
β
i
b
{i\tiny c}={I\tiny BQ}+{\beta}{i\tiny b}
ic=IBQ+βib。不难理解,集电极动态电流
i
c
i\tiny c
ic必将在集电极电阻
R
c
R\tiny c
Rc上产生一个与
i
c
i\tiny c
ic波形相同的交变电压。而由于
R
c
R\tiny c
Rc上的电压增大时,管压降
u
C
E
{\large u}{\tiny CE}
uCE必然减小;
R
c
R\tiny c
Rc上的电压减小时,
u
C
E
{\large u}{\tiny CE}
uCE必然增大,所以管压降是在直流分量
U
C
E
Q
U\tiny CEQ
UCEQ的基础上叠加上一个与
i
c
i\tiny c
ic变化方向相反的交变电压
u
c
e
u\tiny ce
uce。管压降总量
u
C
E
=
U
C
B
Q
+
u
c
e
{\large u}{\tiny CE}={U\tiny CBQ}+{u\tiny ce}
uCE=UCBQ+uce,加上图( c )中实线所画波形。将管压降中的直流分量
U
C
E
Q
U\tiny CEQ
UCEQ去掉,就得到一个与输入电压
u
i
u\tiny i
ui相位相反且放大了的交流电压
u
o
u\tiny o
uo,如上图(d)所示。
从以上分析可知,对于基本共射放大电路,只有设置合适的静态工作点,使交流信号驮载在直流分量之上,以保证晶体管在输入信号的整个周期内始终工作在放大状态,输出电压波形才不会产生非线性失真。基本共射放大电路的电压放大作用是利用晶体管的电流放大作用,并依靠
R
c
R\tiny c
Rc将电流的变化转化成电压的变化来实现的。