初级模拟电路:45共基放大电路(交流分析)

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详细介绍共基放大电路的小信号交流分析方法。

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      共基放大电路的形式比较简单,其特点是输入阻抗低、输出阻抗高,电压放大倍数可以非常大,但是电流放大倍数略小于1。本小节我们对共基放大电路进行详细的交流分析。

      共基放大电路典型如下图所示:

图4-5.01 

      注意在上图中的各个电压电流符号,有的仅含交流分量,有的同时包含交流分量和直流分量。集电极电阻RC起到了负载电阻的作用,故输出电流io从RC上通过。而C2的作用仅在于隔离直流取出交流输出电压vo,并无电流通过。

      在交流分析中,电容C1和C2可视为短路,直流电压源可视为直接通地,将上图中的BTJ晶体管替换成re等效模型后的交流等效电路如下图所示(注意下图中的所有电量符号都变成了交流的相量形式):

图4-5.02 

      上小节说过,共基放大电路的输出阻抗ro在兆欧级,故在上图中ro和RC并联时,近似开路,可以略去不予考虑(注意:在共射放大电路中,有时ro不能省略,后文会详细说明)。

 

● 输入阻抗:

      输入阻抗可以从上图中直接看出:

 

● 输出阻抗:

      当将输入电压Vi置0时,Ie=0,受控电流源αIe=0,可视为开路,因此输出阻抗为:

 

● 电压放大倍数:

      输入电压Vi和输出电压Vo分别为:

      因此电压放大倍数为:

      Av为正值,说明共基放大电路中,输入电压信号Vi和输出电压信号Vo是同相的。

 

● 电流放大倍数:

      由于re的值通常在几欧到十几欧左右,而RE的值一般在kΩ数量级,故输入电流可近似为:

      则电流放大倍数为:

     

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