扩大电路在扩大信号时,总有两个电极作为信号的输入端,一起也应有两个电极作为输出端。根据半导体三极管三个电极与输入、输出端子的衔接方法,可概括为三种:共发射极电路、共基极电路以及共集电极电路。图15-8 所示便是这三种电路的接法。
这三种电路的一起特色是,它们各有两个回路,其间一个是输入回路,另一个是输出回路,而且这两个回路有一个公共端,而公共端是对沟通信号而言的。它们的差异在于:共发射极电路管子的发射极是公共端,信号从基极与发射极之间输入,而从集电极和发射极之间输出;共基极电路则以基极作为输入、输出端的公共端;共集电极电路则以集电极作为输入、输出的共公端,因为它的输出信号是从发射极引出的。所以又把共集电极扩大电路称为 射极输出器。
在晶体三极管扩大电路中,因为它与外部电源电压、信号电源及元件的组合不同,所以它的作业特性也不同。依照输入电路与输出电路的沟通信号公共端的不同,可分为共基极、共发射极、共集电极三种根本扩大电路。以下是晶体三极管根本扩大电路的功用比较表:
三极管的三种扩大电路:
共基极扩大电路
共基极的扩大电路,如图1所示,
图1 共基极扩大电路
首要应用在高频扩大或振荡电路,其低输入阻抗及高输出阻抗的特性也可作阻抗匹配用。电路特性概括如下:
输入端(EB之间)为正向偏压,因而输入阻抗低(约20~200 )
输出端(CB之间)为反向偏压,因而输出阻抗高(约100k~1M )。
电流增益:
尽管AI小于1,可是RL / Ri很大,因而电压增益恰当高。
功率增益:
因为AI小于1,所以功率增益不大。
共发射极扩大电路
共发射极的扩大电路,如图2所示。
图2 共发射极扩大电路
因具有电流与电压扩大增益,所以广泛应用在扩大器电路。其电路特性概括如下:
输入与输出阻抗中等(Ri约1k~5k ;RO约50k)。
电流增益:
电压增益:
负号表明输出信号与输入信号反相(相位差180°)。
功率增益:
功率增益在三种接法中最大。
共集电极扩大电路
共集电极扩大电路,如图3所示,
图3 共集电极扩大电路
高输入阻抗及低输出阻抗的特性可作阻抗匹配用,以改进电压信号的负载效应。其电路特性概括如下:
输入阻抗高(Ri约20 k );输出阻抗低(RO约20 )。
电流增益:
电压增益:
电压增益等于1,表明射极的输出信号追随着基极的输入信号,所以共集极扩大器又称为射极随耦器(emitter follower)。功率增益Ap = AI &TImes; Av≈β ,功率增益低。
三极管三种扩大电路特性比较
共发射极扩大电路偏压
图4 自给偏压方法
又称为基极偏压电路,最简略的偏压电路,安稳性差,简单受β值的变化影响,温度每升高10℃时,逆向饱和电流ICO添加一倍。温度每升高1℃时,基射电压VBE削减2.5mV ,β随温度升高而添加(影响最大) 。
图5 带电流反应的基极偏压方法
三极管发射极加上电流反应电阻,特性有所改进,但仍是不太安稳。
图6 分压式偏置电路
此为规范低频信号扩大原理图电路,其R1(下拉电阻)及R2为三极管偏压电阻,为三极管基极供给必要偏置电流,R3为负载电阻,R4为电流反应电阻(改进特性),C3为旁路电容,C1及C3为三极管输入及输出隔直流电容(直流电遭到阻止),信号扩大值则为R3/R4倍数。规划上留意: 三极管Ft值需高于信号扩大值与作业频率相乘积,挑选恰当三极管集电极偏压、以防止大信号上下顶部失真,留意C1及C3的容量巨细对低频信号(尤其是脉波)有影响。在R4并联一个C2,扩大倍数就会变大。而在沟通时C2将R4短路。
扩大电路的三种组态比较:
扩大电路的三种组态怎么判别,怎么做三种组态比较,扩大电路的三种组态有什么特色和用处。
1、三种组态的判别
以输入、输出信号的方位为判别根据:
信号由基极输入,集电极输出——共射极扩大电路
信号由基极输入,发射极输出——共集电极扩大电路
信号由发射极输入,集电极输出——共基极电路
2、三种组态的比较
3、三种组态的特色及用处
共射极扩大电路:
电压和电流增益都大于1,输入电阻在三种组态中居中,输出电阻与集电极电阻有很大联系。适用于低频情况下,作多级扩大电路的中间级。
共集电极扩大电路:
只要电流扩大效果,没有电压扩大,有电压跟从效果。在三种组态中,输入电阻最高,输出电阻最小,频率特性好。可用于输入级、输出级或缓冲级。
共基极扩大电路:
只要电压扩大效果,没有电流扩大,有电流跟从效果,输入电阻小,输出电阻与集电极电阻有关。高频特性较好,常用于高频或宽频带低输入阻抗的场合,模拟集成电路中亦兼有电位移动的功用。