6.模拟电子技术——共集电极,共基极,多极放大电路

写在前面

这个是第六次的笔记,祝大家学习愉快

笔记部分

1.共集电极放大电路

首先,我们再复习一遍组态判断:基极进,发射极出,说明是共集电极放大电路。可能读者已经知道一些结论,先抛开这些,我们一起来从头分析一遍。先来直流通路:

我们根据这个通路可以求出静态工作点,这里我们就设为已知。接下来我们画出来小信号模型。

注意输出电压的位置。

我们现在分析一下它的电压增益:

v_i = i_br_{be} + (1+\beta)i_b(R_e||R_L)\\ \\ v_o = (1+\beta)i_b(R_e||R_L)\\ \\ A_v = \frac{(1+\beta)(R_e||R_L)}{ r_{be} + (1+\beta)(R_e||R_L)}

我们我们会发现,如果并联的那组电阻远大于r_{be}的话,这个电压增益就约等于1,也就是说,这个得出来了类似于电压跟随器的效果

这个专栏好像还没有讲过电压跟随器,如果有同学在基础电路里没有学过运算放大器相关的话可以看一下相关模电教材。(华科那本好像就有)

我们接下来就看看它的输入电阻和输出电阻:

我们从输入端看进去,我们需要吧所有的电阻都折算到i_b上,也就是说,我们根据计算(可以自己算)得到这样的输入电阻:

R_b||(r_{be}+(1+\beta)(R_e||R_L))

我们再看输出电阻,我们去掉R_L和电压源,把剩下的电阻折算到i_e上,有:

R_e||\frac{(R_s||R_b)+r_{be}}{1+\beta}

我们可以看到,这个输入电阻比较大,这个输出电阻大,输出电阻小,接近理想的电压跟随器,所以共集电极放大电路也叫电压跟随器。

并且,通过与共发射极电路可以得知,共集电极电路的电压增益是正号,说明放大后的电压与放大前同相。

2.共基极放大电路

看起来很复杂,我们先画出直流通路:

我们也是默认静态工作点已知,我们来画一下交流通路:

接下来我们就可以算增益了。易得v_i = r_{be}i_b,v_o = i_c(R_c||R_L)

所以增益就是:A_v = \frac{\beta(R_c||R_L)}{r_{be}}

输入电阻:R_i = R_e||\frac{r_{be}}{1+\beta}输入电阻很小

输出电阻:R_o \approx R_c 

这种看起来比较不太接近理想的放大电路适合做电流跟随器,因为如果是电流源输入,则输入电阻小的会分走大部分电流。

这个是这三种基本放大电路的总结:

3.多级放大电路

3.1 共射-共基极放大电路

我们忽略直流通路,直接画出交流通路:

这种我们分析的时候,上一级的输出电阻是下一极的输入电阻。电压增益是两个增益之积。比如这个,我们先写出正常的共射极放大电路和共基极放大电路的增益:

因为没有R_e所以:

A_{v1} = -\frac{R_L\beta_1}{r_{be1}} A_{v2} = \frac{\beta_2R_{L2}}{r_{be2}}

根据上面的话,我们应该算出第二级的输入电阻作为R_L(注意,这个R_L泛指输出电阻,不是图里那个)R_{L2} = R_{c2}||R_L,其中,这个式子的R_L是图里那个R_L。第二级的输入电阻只能是r_{be2},也就有:

A_{v1} = -\frac{\beta_1r_{be2}}{r_{be1}(1+\beta2)}\\ \\ A_{v2} = \frac{\beta_2(R_{c2}||R_L)}{r_{be2}}

于是

由于\beta_2>>1,有:

很容易得到,输入电阻是R_b,输出电阻是R_{c2}

3.2 复合管与共基-共基放大电路

这一块记结论就行

写在后面

祝大家学习愉快!

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