三極管放大電路的識圖技巧

發表時間:2020-10-20 09:04:34 人氣:454

三極管單級放大電路在電子電路中是應用最多的單元電路。三極管單級放大電路有共基極放大器、共發射極放大器、共集電極放大器3種。


區別這3種放大器的最簡單方法就是查看放大管的交流接地引腳,就可以確認放大器的種類,比如,放大管的發射極交流接地,則該放大器就是共發射極放大器。


共發射極放大器

共發射極放大器是應用最廣泛的放大器。所謂的共發射極放大器就是信號輸入和信號輸出都要依靠發射極完成的放大器。圖3-1所示是一種典型的共發射極放大器。在該放大器內,VT是放大管,C1是輸入信號耦合電容,C2是輸出信號耦合電容,R1、R2是VT基極的直流偏置電阻,R3是VT的集電極負載電阻,VCC是供電電壓,Ui是輸入信號,Uo是輸出信號。

(1)直流偏置


供電電壓VCC通過R1、R2分壓后,加到VT的基極,為基極提供直流偏置電壓,基極電壓Ub≈VCCR2/(R1+R2)。流過R1的電流分兩路到地:一路通過R2到地,另一路通過VT的發射極到地。


(2)信號放大過程


輸入信號Ui經C1耦合到VT的基極,使VT的基極電流Ib隨Ui變化而變化,致使VT的集電極電流Ic隨之變化,并且變化量為βIb。Ic在R3兩端產生隨之變化的壓降U3,而VCC減去U3就是VT的集電極電壓Uc。因此,Uc與Ui的相位相反,也就是說,該放大器屬于倒相放大器。Uc經C2耦合后得到交流輸出信號Uo。


通過以上分析可知,共發射極放大器不僅有電流放大功能,而且還有電壓放大功能。


共集電極放大器

共集電極放大器也是應用十分廣泛的一種放大器。圖3-2所示是一種典型的共集電極放大器。在該放大器內,VT是放大管,C1是輸入信號耦合電容,C2是輸出信號耦合電容,R1是VT基極的直流偏置電阻,R2是VT的發射極電阻,VCC是供電電壓,Ui是輸入信號,Uo是輸出信號。



前面我們曾介紹過,放大器哪個極交流接地,該放大器就屬于哪類放大器,有的讀者可能要問,圖3-2中的VT的集電極并未接地,它怎么就是共集電極放大器呢?這是因為電源VCC的內阻較小,并且電源兩端都會接有大容量的濾波電容,所以電源在交流狀態下相當于短路(交流接地)。因此,VT的集電極是通過電源VCC及其濾波電容接地的。


(1)直流偏置


電源電壓VCC通過R1限流加到VT的基極,為基極提供直流偏置電壓?;鶚O電流Ib≈(VCC-Ube)/[R1+(1+β)R2],基極電流回路是:VCC→R1→VT的發射極→R2→地。


(2)信號放大


輸入信號Ui經C1耦合到VT的基極,使VT的基極電流Ib隨Ui變化而變化,致使VT的發射極電流Ie隨之變化,并且變化量為(1+β)Ib。Ie在R2兩端產生隨之變化的壓降U2。U2經C2耦合后得到交流輸出信號Uo。由于Uo與Ui的相位相同,所以該放大器也叫射極跟隨放大器,簡稱射極跟隨器。


通過以上分析可知,共集電極放大器的輸入信號Ui是從放大器的基極、發射極之間輸入的,輸出信號Uo取自發射極。由于U2等于Ub?0.6V,所以該放大器僅有電流放大功能,而沒有電壓放大功能。


由于共集電極放大器具有輸入阻抗高、輸出阻抗低的優點,所以在多級放大電路中,通常利用共集電極放大器將前級和后級放大器進行隔離,由它對信號進行緩沖放大,以免前、后級放大器互相影響。又因共集電極放大器具有電流放大功能,所以不僅串聯穩壓電源采用此類放大器,而且有的多級放大電路的末級放大器也采用此類放大器。


共基極放大器

共基極放大器的應用較前兩種放大器要少得多。圖3-3所示是一種典型的共基極放大器。在該放大器內,VT是放大管,C1是輸入信號耦合電容,C2是輸出信號耦合電容,C3是基極的交流接地電容,R1、R2是VT基極的直流偏置電阻,R3是VT的集電極負載電阻,R4是VT的發射極電阻,VCC是供電電壓,Ui是輸入信號,Uo是輸出信號。



(1)直流偏置


電源電壓VCC不僅通過R3加到VT的集電極,為它供電,而且通過R1、R2分壓后,加到VT的基極,為基極提供直流偏置電壓,Ub≈VCCR2/(R1+R2)。流過R1的電流分兩路到地:一路是通過R2到地,另一路是通過VT的發射結、R4到地。


(2)信號放大


輸入信號Ui經C1耦合到VT的發射極,使VT的發射極電流Ie隨Ui變化而變化,致使VT的集電極電流Ic隨之變化。Ic在R3兩端產生隨之變化的壓降U3,而VCC減去U3就是VT的集電極電壓Uc。因為Uc與Ui同步變化,所以相位相同。Uc經C2耦合后得到交流輸出信號Uo。


共基極放大器具有高頻特性好的優點,但也存在輸入阻抗小和輸出阻抗大的缺點。因此,該放大器主要應用在高頻信號放大電路。


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