共集電極放大電路如何做靜態(tài)分析?
本文中,小編將對共集電極放大電路予以介紹,如果你想對共集電極放大電路的詳細(xì)情況有所認(rèn)識,或者想要增進對它的了解程度,不妨請看以下內(nèi)容哦。
一、共集電極放大電路
共集電極放大電路,輸入信號是由三極管的基極和發(fā)射極兩端輸入,再在交流通路里看,輸出信號由三極管的發(fā)射極兩端獲得。因為對交流信號而言(即交流通路里),集電極是共同端,所以稱為共集電極放大電路。
在電路結(jié)構(gòu)上,該電路的負(fù)載接在發(fā)射極上,而集電極直接接電源UCC,對交流信號而言,集電極相當(dāng)于接地,成為輸入、輸出的公共端,因此該電路稱為共集電極放大電路。 因為輸出電壓從發(fā)射極取出,因此該電路也叫射極輸出器。 [1]該電路常稱為射極輸出器或射極跟隨器,它引入了電壓串聯(lián)負(fù)反饋,輸入電阻較大,而輸出電阻很小。其實共集電極放大電路也有兩種常見形式:共集電極基本放大電路和固定偏壓式的共集電極放大電路。后一種電路形式基極電位VB固定不變,故該電路靜態(tài)工作點無疑是穩(wěn)定的,無需過多討論。電路靜態(tài)工作點是否穩(wěn)定問題的爭議,主要有兩類觀點。
第一類觀點:該電路靜態(tài)工作點穩(wěn)定。原因在于:將其與共射極固定偏壓電路的穩(wěn)定靜態(tài)工作點原理簡單對比,二者在發(fā)射極都接入了射極偏置電阻Re,作用是在直流通路中引入直流負(fù)反饋,從而穩(wěn)定靜態(tài)工作點。
第二類觀點:該電路靜態(tài)工作點不穩(wěn)定。原因在于:該電路的基極電位VB是不穩(wěn)定的,不屬于固定偏壓電路,所以以上所述的直流負(fù)反饋達(dá)不到其應(yīng)有的效果,故靜態(tài)工作點是不穩(wěn)定的。
二、共集電極放大電路靜態(tài)分析
靜態(tài)分析是指在直流偏置下,分析電路的靜態(tài)工作狀態(tài)。共集電極放大電路的靜態(tài)分析方法如下:
首先,需要選擇合適的直流電源電壓,確定電路的工作區(qū)域。一般來說,應(yīng)該選擇直流電源電壓稍大于晶體管的飽和電壓,以確保晶體管能夠正常工作。通常,可以選擇電源電壓為10V左右。
接下來,需要根據(jù)直流電源電壓和電路參數(shù)計算出晶體管的工作點,即發(fā)射極電流IE和發(fā)射極-基極之間的電壓VBE。對于PNP型晶體管,發(fā)射極電流和發(fā)射極-基極之間的電壓的計算方法與NPN型晶體管相同。
假設(shè)共集電極放大電路中使用NPN型晶體管,其靜態(tài)分析步驟如下:
確定直流電源電壓VCC和電阻值。假設(shè)VCC為10V,電阻R1為1kΩ,電阻R2為10kΩ。
計算基極電阻RB和發(fā)射極電阻RE。RB = R1 * R2 / (R1 + R2) = 909.1Ω,RE = VCC / IE。
根據(jù)基本放大電路的公式,計算電路的電流放大倍數(shù)β。β = RC / (RB + RE)。
假設(shè)晶體管的β值為100,根據(jù)電路的工作點,可以計算出晶體管的發(fā)射極電流IE和發(fā)射極-基極之間的電壓VBE。假設(shè)VBE為0.7V,可以根據(jù)KVL(基爾霍夫電壓定律)得到以下方程:
VCC - IE * RE - VBE = 0
解得IE = 2.3mA,VCE = VCC - IE * RE = 7.7V。
驗證電路的靜態(tài)工作點是否滿足要求。通常情況下,應(yīng)該選擇工作點靠近中心區(qū)域,以保證電路的線性放大性能和穩(wěn)定性。
共集電極放大電路的靜態(tài)分析較為簡單,但需要注意選擇合適的工作點和電路參數(shù),以確保電路的正常工作和性能穩(wěn)定。
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