【導讀】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(fā)射極放大器、共集電極放大器 3 種。
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(fā)射極放大器、共集電極放大器 3 種。
區(qū)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(fā)射極交流接地,則該放大器就是共發(fā)射極放大器。
共發(fā)射極放大電路
共發(fā)射極放大器是應用最廣泛的放大器。所謂的共發(fā)射極放大器就是信號輸入和信號輸出都要依靠發(fā)射極完成的放大器。圖 3-1 所示是一種典型的共發(fā)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(fā)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。
提示:通過以上分析可知,共發(fā)射極放大器不僅有電流放大功能,而且還有電壓放大功能。
共集電極放大電路
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(fā)射極電阻,VCC 是供電電壓,Ui 是輸入信號,Uo 是輸出信號。
提示: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(tài)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。基極電流 Ib≈(VCC-Ube)/[R1+(1+β)R2],基極電流回路是:VCC→R1→VT 的發(fā)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(fā)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(fā)射極之間輸入的,輸出信號 Uo 取自發(fā)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。
提示:由于共集電極放大器具有輸入阻抗高、輸出阻抗低的優(yōu)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(lián)穩(wěn)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。
共基極放大電路
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(fā)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(fā)射結、R4 到地。
2)信號放大
輸入信號 Ui 經 C1 耦合到 VT 的發(fā)射極,使 VT 的發(fā)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。
提示:共基極放大器具有高頻特性好的優(yōu)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。
免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯(lián)系小編進行處理。
推薦閱讀:
超聲波電源的工作原理及其種類
如何提高信號鏈前端的增益?
第二屆廣州軍民兩用技術裝備成果交易會
【干貨分享】溫度對MLCC的影響有哪些?
Littelfuse setP 溫度傳感器榮獲2020年愛迪生發(fā)明獎金獎
超聲波電源的工作原理及其種類
如何提高信號鏈前端的增益?
第二屆廣州軍民兩用技術裝備成果交易會
【干貨分享】溫度對MLCC的影響有哪些?
Littelfuse setP 溫度傳感器榮獲2020年愛迪生發(fā)明獎金獎