共集电极放大电路如何做静态分析?
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本文中,小编将对共集电极放大电路予以介绍,如果你想对共集电极放大电路的详细情况有所认识,或者想要增进对它的了解程度,不妨请看以下内容哦。
一、共集电极放大电路
共集电极放大电路,输入信号是由三极管的基极和发射极两端输入,再在交流通路里看,输出信号由三极管的发射极两端获得。因为对交流信号而言(即交流通路里),集电极是共同端,所以称为共集电极放大电路。
在电路结构上,该电路的负载接在发射极上,而集电极直接接电源UCC,对交流信号而言,集电极相当于接地,成为输入、输出的公共端,因此该电路称为共集电极放大电路。 因为输出电压从发射极取出,因此该电路也叫射极输出器。 [1]该电路常称为射极输出器或射极跟随器,它引入了电压串联负反馈,输入电阻较大,而输出电阻很小。其实共集电极放大电路也有两种常见形式:共集电极基本放大电路和固定偏压式的共集电极放大电路。后一种电路形式基极电位VB固定不变,故该电路静态工作点无疑是稳定的,无需过多讨论。电路静态工作点是否稳定问题的争议,主要有两类观点。
第一类观点:该电路静态工作点稳定。原因在于:将其与共射极固定偏压电路的稳定静态工作点原理简单对比,二者在发射极都接入了射极偏置电阻Re,作用是在直流通路中引入直流负反馈,从而稳定静态工作点。
第二类观点:该电路静态工作点不稳定。原因在于:该电路的基极电位VB是不稳定的,不属于固定偏压电路,所以以上所述的直流负反馈达不到其应有的效果,故静态工作点是不稳定的。
二、共集电极放大电路静态分析
静态分析是指在直流偏置下,分析电路的静态工作状态。共集电极放大电路的静态分析方法如下:
首先,需要选择合适的直流电源电压,确定电路的工作区域。一般来说,应该选择直流电源电压稍大于晶体管的饱和电压,以确保晶体管能够正常工作。通常,可以选择电源电压为10V左右。
接下来,需要根据直流电源电压和电路参数计算出晶体管的工作点,即发射极电流IE和发射极-基极之间的电压VBE。对于PNP型晶体管,发射极电流和发射极-基极之间的电压的计算方法与NPN型晶体管相同。
假设共集电极放大电路中使用NPN型晶体管,其静态分析步骤如下:
确定直流电源电压VCC和电阻值。假设VCC为10V,电阻R1为1kΩ,电阻R2为10kΩ。
计算基极电阻RB和发射极电阻RE。RB = R1 * R2 / (R1 + R2) = 909.1Ω,RE = VCC / IE。
根据基本放大电路的公式,计算电路的电流放大倍数β。β = RC / (RB + RE)。
假设晶体管的β值为100,根据电路的工作点,可以计算出晶体管的发射极电流IE和发射极-基极之间的电压VBE。假设VBE为0.7V,可以根据KVL(基尔霍夫电压定律)得到以下方程:
VCC - IE * RE - VBE = 0
解得IE = 2.3mA,VCE = VCC - IE * RE = 7.7V。
验证电路的静态工作点是否满足要求。通常情况下,应该选择工作点靠近中心区域,以保证电路的线性放大性能和稳定性。
共集电极放大电路的静态分析较为简单,但需要注意选择合适的工作点和电路参数,以确保电路的正常工作和性能稳定。
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