共集电极电路分析:图文+实际案例计算

共集电极电路分析:图文+实际案例计算
2024年07月05日 15:36 电子产品世界

今天给大家分享的是:BJT 共集电极放大电路

本文引用地址:

BJT共集放大器是三种基本单极放大器拓扑之一。

共集电极放大器也被叫做射极跟随器(电压跟随器),具有高输入阻抗,低输出阻抗,具有大约1的同相增益,不产生电压增益,但提供电流增益,从而提供总体功率增益。

由于“缓冲”功能,通常用于高阻抗输入和低阻抗输出之间(即适合驱动高耗电负载)。

下面为共集放大器特性:

共集放大器

基本共集电极 BJT 放大器的原理图 如下所示:

基本共集电极 BJT 放大器

除了基极-发射极结上的近似二极管压降外,输出电压几乎等于输入电压。这意味着放大器的电压增益几乎为 1,即 0.7V dB

电压增益图电压增益图

下图为上面电路 Uin 和Uout 的关系图,其中:

Uin 和Uout 的关系图Uin 和Uout 的关系图

Uout 与基本共集电极BJT放大器的比较 Uin

共集电极放大器在下面的电路中进行了仿真:

00:11 / 00:16

下面制作更有用的共集电极放大器,对输入进行交流耦合,并在BJT基极提供直流偏置点。

下图是用NPN晶体管构建的原理图:

交流耦合共集电极NPN BJT放大器原理图交流耦合共集电极NPN BJT放大器原理图

该电路的小信号交流模型如下所示:直流电压轨和电容短路。

交流耦合共集电极BJT放大器的小信号交流模型

re 是 BJT 内部的小信号发射极电阻。

1)空载电压增益

共集电极放大器的空载小信号电压增益是通过 RL 在共集电极电路的小信号交流模型中忽略而得到的。根据定义,增益为:

空载电压增益

  • uin 和uout 是小写字母,代表信号的变化(即增量,并忽略它们的直流电平)。

  • uout的变化只是发射极电压的变化

  • uin 的变化只是基极电压的变化

我们还可以应用欧姆定律得到:

电压增益

2)输入阻抗

晶体管基极的输入阻抗为:

晶体管基极的输入阻抗

那么总输入阻抗就是与两个基极电阻并联的基极输入阻抗:

总输入阻抗

以上就是关于BJT 共集电极电路的简单介绍。

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