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文檔簡介

09十二月20241第十一章基本放大電路11-1.基本放大電路的組成11-2.放大電路的靜態(tài)分析11-4.射極輸出器11-5.阻容耦合多級放大電路11-6.放大電路中的負(fù)反饋11-3.放大電路的動(dòng)態(tài)分析09十二月2024211.1基本放大電路的組成和工作原理

共(發(fā))射極連接的單管交流放大電路是三極管放大電路的基本形式。下面以簡單的共射電路為例,介紹放大電路的組成。一、放大電路各元件的作用

圖11.1.1為共射接法的基本放大電路。需要放大的交流信號從輸入端AB送入,放大以后的信號,從輸出端CD取出。發(fā)射極是輸入回路和輸出回路的公共端,故該電路稱為共射放大電路。09十二月20243

圖11.1.1共射基本放大電路

(a)共射電路;(b)習(xí)慣畫法09十二月20244

電路中各元件的作用如下:

V:NPN型三極管,起放大作用,是整個(gè)放大電路的核心元件。

UCC:直流電源。作用有兩個(gè)方面,一是為放大電路提供能量,二是保證三極管處于放大狀態(tài)。

Rb:基極偏流電阻。電源可通過Rb給三極管發(fā)射結(jié)加以正向偏置電壓。另外,當(dāng)UCC一定時(shí),通過改變Rb可給基極提供一個(gè)合適的基極電流Ib,這個(gè)電流通常稱為偏置電流,簡稱偏流。只有具備合適的偏流,輸出電壓才不會(huì)失真。

Rc:集電極電阻。它將集電極電流ic的變化轉(zhuǎn)換成集電極-發(fā)射極之間電壓uCE的變化,實(shí)現(xiàn)電壓放大。09十二月20245C1、C2:分別稱為輸入端和輸出端的耦合電容。利用電容對直流阻抗無窮大、對交流阻抗很小的特點(diǎn),通過C1把交流信號耦合到三極管,同時(shí)隔斷電路與信號源之間的直流通路;通過C2從三極管集電極把交變輸出信號送給負(fù)載,同時(shí)隔離集電極與負(fù)載之間的直流通路。所以,C1、C2的作用是隔離直流,通過交流。對于圖11.1.1(a)所示電路,在實(shí)際應(yīng)用中為了簡化電路,在畫圖時(shí)往往省略電源符號,只畫出電源電壓的端點(diǎn)并標(biāo)以UCC,這樣就得到了圖11.1.1(b)所示的習(xí)慣畫法。09十二月20246二、放大電路中的電流波形從以上元件介紹中,我們初步了解到在放大電路中既有直流又有交流。交流就是需要放大的變化信號,直流就是為放大建立條件。當(dāng)交流信號ui作用于圖11.1.2電路時(shí),我們以基極電流為例,說明在電路中電流電壓的波形及表示符號。

(1)直流分量:如圖11.1.3(a)所示的波形,是基極直流電流,用IB表示。

(2)交流分量:如圖11.1.3(b)所示的波形,是基極交流電流,用ib表示。09十二月20247圖11.1.2放大電路09十二月20248圖11.1.3信號波形09十二月20249(3)總變化量:如圖11.1.3(c)所示的波形,是交流電流和直流電流疊加后形成的,用iB表示基極總電流:iB=IB+ib。

三、放大電路的工作狀態(tài)通過對電路工作狀態(tài)的分析,可以了解放大電路的工作原理。

1.放大電路沒有信號輸入的情況放大電路無信號輸入時(shí),電路中各處只有直流電流和電壓存在。這些直流電流和電壓是IB、IC、IE、UBE、UCE,如圖11.1.4所示。其直流電流、電壓的波形和圖11.1.3(a)中所示波形相同。09十二月202410圖11.1.4沒有輸入信號時(shí)的放大電路09十二月2024112.放大電路有輸入信號的情況當(dāng)放大電路輸入端有交流信號輸入時(shí),如圖11.1.5所示。此時(shí)電路各處有交流電流分量ib、ic、ie通過。若輸入信號電壓為ui=Umsinωt時(shí),電路中各處的交流波形和圖11.1.3(b)中所示的相同。這些交流分量分別和沒有信號輸入時(shí)的直流分量電流疊加,即圖11.1.5中的uBE、iB、iC、uCE等。這些合成后的實(shí)際電流波形和圖11.1.3(c)中所示的相同,是單向脈動(dòng)電流。09十二月202412圖11.1.5有輸入信號時(shí)的放大電路09十二月202413四、電路中的直流通道和交流通道圖11.1.5放大電路中的電流是由直流分量和交流分量疊加而成的。但是,由于電路中有電容元件C1、C2,因而直流分量電流和交流分量電流通過的路徑不同。我們把直流分量電流通過的路徑叫直流通道(或直流通路),交流分量電流通過的路徑叫交流通道(或交流通路)。直流通路如圖11.1.6所示,電容C1、C2對直流相當(dāng)于開路。放大電路的交流通路如圖11.1.7(b)所示,電容C1、C2對交流信號可以看成短路。直流電源的內(nèi)阻很小,對交流信號也可以看成短路。所以圖11.1.7(a)放大電路中的交流通路可畫成圖11.1.8(b)所示的通路。09十二月202414圖11.1.6放大電路的直流通路

09十二月202415圖11.1.7放大電路的交流通路09十二月202416

根據(jù)三極管的結(jié)構(gòu),按圖11.1.7(b)交流通路中所示的電流、電壓正方向,ui、ib、ic是同相位的。圖中輸出電壓uo的標(biāo)定正方向和ic標(biāo)定正方向相反,所以,uo=-icR′L,負(fù)號表示uo和ic標(biāo)定正方向相反,亦表明了輸出電壓uo和輸入電壓ui是反相位的。綜上所述,放大器在工作過程中,電路中同時(shí)并存著交流、直流兩種分量的電流。直流分量IB、IC、UBE、UCE為放大建立條件,而交流分量ib、ic、ube、uce則反映了交變信號的放大及傳輸過程。09十二月20241711.2放大電路的靜態(tài)分析11.2.1計(jì)算法確定靜態(tài)工作點(diǎn)沒有輸入信號時(shí),放大電路各處的直流電流、直流電壓值叫放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。根據(jù)直流通路可以估算出放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。以圖11.2.1為例,先估算基極電流IB,再估算其它值。計(jì)算公式有09十二月202418圖11.2.1單管放大電路09十二月202419IC=βIB(11.2)

UCE=UCC-ICRC(11.3)式中,UBE的估算,對于硅管取0.7V;對鍺管取0.3V。在式(11.1)中,當(dāng)UCC》UBE時(shí),UBE可略去不計(jì)。例11.1試估算圖11.2.1所示的放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。設(shè)UCC=12V,RC=3kΩ,RB=300kΩ,

(11.1)=50。09十二月20242009十二月20242111.2.2圖解法確定靜態(tài)工作點(diǎn)

如圖11.2.1的放大電路,當(dāng)無信號輸入時(shí)(相當(dāng)于輸入端短路),放大電路是直流通路。以AB為分界線,把該放大電路直流通道的輸出回路分為兩部分,如圖11.2.2(a):左側(cè)是三極管,電壓UCE與電流IC的關(guān)系是三極管的輸出特性,如圖11.2.2(b)所示;右側(cè)是直流電源UCC與電阻Rc組成的支路,電流電壓關(guān)系是一直線方程:U′CE=UCC-I′CRc;用兩點(diǎn)法可畫出該直線MN,其中M0,UCCRc,N(UCC0)。

應(yīng)用三極管的輸入、輸出特性,通過作圖的方法來分析放大電路的工作性能,稱作圖解法。09十二月202422圖11.2.2放大電路輸出回路圖解09十二月202423

因左、右側(cè)兩部分共同組成了一個(gè)整體電路,流過同一電流,即IC=I′C;AB端又是同一電壓Uce=U′ce,將圖11.2.2(b)和圖11.2.2(c)合在一起,構(gòu)成圖11.2.2(d)。輸出特性曲線坐標(biāo)中的直線MN就稱為放大器的直流負(fù)載線。直流負(fù)載線斜率:

|tanα|

靜態(tài)工作點(diǎn)的確定:直流負(fù)載線MN和IB(=)的交點(diǎn)Q便是靜態(tài)工作點(diǎn)。

靜態(tài)工作點(diǎn)Q的坐標(biāo),即Q(UCE,IC),反映了放大電路無信號輸入時(shí)的直流值。這與前面用估算法求出的結(jié)果接近。09十二月20242411.3放大電路的動(dòng)態(tài)分析

采用工程估算法計(jì)算放大器的交流性能指標(biāo),例如放大電路的電壓放大倍數(shù)等,需要有放大電路的交流等效電路。交流等效電路首先要解決的是三極管的非線性問題。當(dāng)放大器中的交流信號變化范圍很小時(shí),三極管基本上可以看成是在線性范圍內(nèi)工作的。

因此可以用一個(gè)等效的線性化電路模型來代替三極管。所謂等效,就是從線性化電路模型的三個(gè)引出端看進(jìn)去,電壓、電流的變化關(guān)系和原來的三極管一樣,這樣的線性化電路模型也稱為三極管的微變等效電路。11.3.1微變等效電路法09十二月202425

用線性化電路模型來代替三極管之后,具有非線性元件的放大電路就轉(zhuǎn)化成我們熟悉的線性電路了。

1.三極管的線性化電路模型

1)輸入回路當(dāng)三極管輸入回路僅有很小的輸入信號時(shí),ib只能在靜態(tài)工作點(diǎn)附近作微量變化。三極管的輸入特性曲線如圖11.3.1所示,在Q點(diǎn)附近基本上是一段直線。此時(shí)三極管輸入回路可用一等效電阻代替(如圖11.3.2所示)。09十二月202426圖11.3.1三極管的輸入特性09十二月202427圖11.3.2三極管輸入回路模型

09十二月202428

圖11.3.2中的等效電阻rbe稱為三極管的輸入電阻,它的大小可用下面公式進(jìn)行估算:

rbe=300+(1+β)

IE是發(fā)射極靜態(tài)電流,單位是mA。對于小功率三極管,當(dāng)IE=(1~2)mA時(shí),rbe約為1kΩ。

2)輸出回路當(dāng)三極管輸入回路僅有微小的輸入信號時(shí),可以認(rèn)為輸出特性曲線是一組互相平行且間距相等的水平線。所謂平行且間距相等,是指變化相同的數(shù)值時(shí),輸出特性曲線平移相等的距離,如圖11.3.3所示。09十二月202429圖11.3.3理想的輸出特性09十二月202430

在這種情況下,三極管的β值是一常數(shù),集電極電流變化量ΔIC與發(fā)射極電壓uce無關(guān),僅由ΔIB大小決定。所以三極管輸出回路相當(dāng)于一個(gè)受控制的恒流源。

3)三極管的線性化電路模型綜上所述,三極管的線性化電路模型如圖11.3.4所示。

2.共發(fā)射極放大器的小信號等效電路

將放大器的交流通路(圖11.1.7(b))中的三極管用三極管的線性化電路模型代替后,該電路便是共射放大電路的小信號等效電路,如圖11.3.5所示。09十二月202431圖11.3.4三極管的線性化電路模型09十二月202432圖11.3.5放大器的小信號等效電路09十二月2024333.交流指標(biāo)的估算

1)電壓放大倍數(shù)因?yàn)?/p>

Ui=Ibrbe

Uo=-IcR′L

其中

R′L=RL∥Rc

所以09十二月2024342)放大器的輸入電阻ri

放大電路的輸入端和信號源相連接。對信號源來說,放大電路相當(dāng)于信號源的一個(gè)負(fù)載。該負(fù)載可用一等效電阻ri來代替,這個(gè)等效電阻ri稱為放大器的輸入電阻。從11.3.5可見:

ri=Rb∥rbe

一般地,Rb》rbe,所以共射放大電路的輸入電阻:ri≈rbe

不帶負(fù)載時(shí)

09十二月2024353)放大器的輸出電阻ro

放大電路的輸出端和負(fù)載相連。對負(fù)載來說,放大電路相當(dāng)于一個(gè)有內(nèi)阻的信號源。這個(gè)信號源的內(nèi)阻便是放大器的輸出電阻。由圖11.3.5可得放大電路的輸出電阻:

ro=Rc

需要注意的是,ri和ro都是放大電路的交流動(dòng)態(tài)電阻,它們是衡量放大電路性能的重要指標(biāo)。一般情況下,要求輸入電阻盡量大一些,以減小對信號源信號的衰減;輸出電阻盡量小一些,以提高放大電路的帶載能力。09十二月202436例:在圖11.1.7(a)電路中,三極管β=50,rbe=1kΩ,Rb=300kΩ,Rc=3kΩ,RL=2kΩ,求:

(1)接入RL前、后的電壓放大倍數(shù);(2)放大器的輸入電阻、輸出電阻。解:(1)RL未接時(shí),RL接入后,RL接入后,09十二月2024372)ri≈rbe≈1kΩ,ro=Rc=2kΩ

該例題表明:接入負(fù)載RL后,電壓放大倍數(shù)下降09十二月20243811.3.2圖解法1.輸入回路基極電流ib可根據(jù)輸入信號電壓ui,從管子的輸入特性上求得。設(shè)輸入信號電壓ui=20sinωtmV,根據(jù)靜態(tài)時(shí)IB=40μA,當(dāng)送入信號后,加在e、b極間的電壓是一個(gè)在(700±20)mV范圍內(nèi)變化的脈動(dòng)電壓。而基極電流ib是一個(gè)在20~60μA范圍內(nèi)變化的脈動(dòng)電流,該脈動(dòng)電流由兩個(gè)分量組成,即直流分量IB和交流分量ib。交流分量的振幅是20μA(見圖11.3.6)。09十二月202439圖11.3.6放大器的圖解分析09十二月2024402.不接負(fù)載電阻RL時(shí)的電壓放大倍數(shù)由基極電流ib的變化,便可分析放大電路各量的變化規(guī)律,如圖11.3.6所示。當(dāng)基極電流在20~60μA范圍內(nèi)變化時(shí),放大器將在直流負(fù)載線上的AB段工作。這時(shí)iC與uCE的波形如圖11.3.6所示,iC和uCE均包含直流分量IC、UCE。uce的振幅為4.5V,ic的振幅為0.9mA。故放大器的電壓放大倍數(shù)為09十二月2024413.接入負(fù)載電阻RL時(shí)的電壓放大倍數(shù)從估算法中我們已知道,接入RL后,總負(fù)載電阻是Rc與RL并聯(lián)后的等效電阻R′L,這時(shí)應(yīng)該確定新的負(fù)載線。新負(fù)載線與橫軸反方向的夾角是:

α′=arctan(R′L=Rc∥RL)

新的負(fù)載線稱為“交流負(fù)載線”。因?yàn)楫?dāng)輸入信號為零時(shí),放大電路工作在靜態(tài)工作點(diǎn)Q上,所以交流負(fù)載線必定要通過Q點(diǎn)。根據(jù)交流負(fù)載線的斜率和一個(gè)已知點(diǎn)Q的坐標(biāo),我們便可以將交流負(fù)載線CD畫出。如圖11.3.7所示。從圖中得uce的振幅為2.8V,所以帶載后電壓放大倍數(shù)為09十二月202442圖11.3.7交流負(fù)載線09十二月202443比不帶載時(shí)的值小,這與估算法中的結(jié)果一致。09十二月20244411.3.3靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置與穩(wěn)定一、電路參數(shù)對放大器工作的影響以上分析的放大電路,已假定有一個(gè)比較合適的靜態(tài)工作點(diǎn),因此,ic、uce的變化規(guī)律基本上和ib、ube一致,放大電路的輸出信號幾乎沒有波形失真。若靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不合適,將會(huì)使輸出信號產(chǎn)生嚴(yán)重失真。下面分別分析電路參數(shù)Rb、Rc、UCC對放大器電路(見圖11.2.1)工作的影響09十二月2024451.Rb的影響在其他條件不變時(shí),如果UCC、Rc不變,則直流負(fù)載線不變,改變Rb時(shí),IB=改變,這就使靜態(tài)工作點(diǎn)Q沿直流負(fù)載線上下移動(dòng)。當(dāng)Q點(diǎn)過高(Q′點(diǎn))或過低(Q″點(diǎn))時(shí),ic將產(chǎn)生飽和或截止失真。ic失真,uce也對應(yīng)失真,如圖11.3.8所示。

2.Rc的影響若Rb、UCC不變,改變Rc也可得到不同的靜態(tài)工作點(diǎn),如圖11.3.9(a)所示。Rc增大,負(fù)載線斜率減小,工作點(diǎn)左移;Rc減小,負(fù)載線斜率增大,工作點(diǎn)右移。當(dāng)Rc增大較多時(shí),Q點(diǎn)將移至Q″,放大器進(jìn)入飽和區(qū)而失去放大作用09十二月2024463.直流電源UCC的影響其他參數(shù)不變,升高電源電壓UCC,直流負(fù)載線平行右移,Q點(diǎn)偏向右上方(圖11.3.9(b)),使放大電路動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大,但同時(shí)三極管的靜態(tài)功耗也增大。綜上所述,改變Rb、Rc、UCC均能改變放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。但由于采用調(diào)整Rb的方法來調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)最為方便,因此在調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí),通??偸鞘紫日{(diào)整Rb。另外還應(yīng)注意到,即使Q點(diǎn)選擇合適,參數(shù)合理,倘若輸入信號過大,輸出信號也會(huì)產(chǎn)生失真。09十二月202447圖11.3.8工作點(diǎn)選擇不當(dāng)引起的失真09十二月202448圖11.3.9Rc、UCC與靜態(tài)工作點(diǎn)的失真09十二月202449二、放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定如上所述,為了使放大電路正常工作,必須選擇恰當(dāng)?shù)撵o態(tài)工作點(diǎn),也就是合理地選取Rb、Rc、UCC等參數(shù)。除了這些參數(shù)以外,當(dāng)溫度變化、電源電壓波動(dòng)時(shí),放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)也會(huì)受到影響而移動(dòng),致使放大器不能正常工作。要使放大電路正常工作,必須設(shè)法使靜態(tài)工作點(diǎn)Q穩(wěn)定,即穩(wěn)定直流工作狀態(tài)的IC、UCE等值。

09十二月202450圖11.3.10固定偏置式共射放大電路09十二月202451

實(shí)踐證明,造成靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的因素中,溫度變化是最重要的。這是因?yàn)槿龢O管的特性參數(shù)β、UBE、ICEO等都隨溫度的變化而變化。這些都會(huì)導(dǎo)致IC變化而引起工作點(diǎn)不穩(wěn)定。圖11.3.10電路即是一基極偏流固定的電路,又稱為固定偏置式共射放大電路。這種電路的基極偏置電流:

幾乎不隨溫度變化。這種偏置電路雖然簡單,但I(xiàn)C的穩(wěn)定性很差。當(dāng)溫度升高時(shí),IC增大,導(dǎo)致放大電路不能正常工作。一般情況下,可以從電路結(jié)構(gòu)上采取措施,如圖11.3.11所示的電路是最常用的電路,稱為分壓式偏置放大電路。09十二月202452圖11.3.11分壓式偏置放大電路09十二月202453三、工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大電路下面介紹分壓式偏置放大電路(見圖11.3.11)的特點(diǎn)。1.利用分壓電阻Rb1和Rb2來固定基極電位UB

如圖11.3.11所示,當(dāng)Rb1和Rb2中流過的電流分別是I1、I2,且I1=I2+IB時(shí),若I1>>IB,則I1≈I2,所以基極電位是

2.射極電阻RE的負(fù)反饋?zhàn)饔?/p>

Re的負(fù)反饋?zhàn)饔每梢苑€(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。因?yàn)閁BE=UB-IERe,所以,當(dāng)集電極電流IC因溫度升高而增大時(shí),該電路穩(wěn)定工作點(diǎn)的過程如下:09十二月202454t℃↑→IC↑→IE↑→UBE↓→IB↓→IC↓

在這一變化過程中,溫度升高的效果就相當(dāng)于基極有一個(gè)增量ΔIB,由ΔIB引起發(fā)射極電流增量ΔIE。ΔIE在Re上建立的電壓反饋到輸入端,使ΔIB減小,這種現(xiàn)象稱為交流負(fù)反饋。

Re既然有抑制IE變化的作用,當(dāng)有信號時(shí),對iE的交流分量也同樣起抑制作用,使放大電路的放大倍數(shù)減小。為了克服這一缺點(diǎn),在Re兩端并接電容Ce,使Ce對交流信號近似短路,不致因負(fù)反饋引起放大倍數(shù)減小。Ce稱為射極旁路電容,其大小選擇見經(jīng)驗(yàn)值。09十二月2024553.關(guān)于電路參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值對于圖11.3.11所示的電路,當(dāng)I1>>IB時(shí),I1≈I2,

當(dāng)UB>>UBE時(shí),IE≈

在這兩個(gè)條件存在的情況下,UB、IE的大小只和電路參數(shù)有關(guān),不隨溫度變化,與三極管的β值也無關(guān)。I1、UB愈大,電路工作點(diǎn)的穩(wěn)定性愈好。09十二月202456

但需要提出的是,在實(shí)際電路中,I1、UB均不能太大。當(dāng)I1太大時(shí)(即Rb1、Rb2阻值太小時(shí)),一方面由于Rb1、Rb2上功耗增大,另一方面Rb1、Rb2對信號源分流作用加大,致使電路的放大倍數(shù)降低。

UB也不能太大。若UB太大,UCE減小,電路動(dòng)態(tài)工作范圍會(huì)變小。通常,該電路的經(jīng)驗(yàn)值是:硅管:I1=(5~10)IB,UB=(3~5)V

鍺管:I1=(10~20)IB,UB=(1~3)V

電容Ce的容抗:XC〈(1/3~1/10)RC09十二月202457四、電路的靜態(tài)工作點(diǎn)

在分析圖11.3.11所示電路的靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí),應(yīng)先從計(jì)算UB入手,按照I1>>IB的假定,可得到UB>>UBE時(shí),可以近似地認(rèn)為:

IC≈IE≈09十二月202458

從以上分析我們還看到一個(gè)現(xiàn)象:就是IC的大小基本上與三極管的參數(shù)無關(guān)。因此,即使三極管的特性不一樣,電路的靜態(tài)工作點(diǎn)IC也沒有多少改變。這在批量生產(chǎn)或常需要更換三極管的地方,很為方便。五、電壓放大倍數(shù)的計(jì)算圖11.3.11由于接入了旁路電容,因而此時(shí)的電壓放大倍數(shù)和基本放大電路相同。即不帶負(fù)載時(shí)09十二月202459帶負(fù)載后

其中,R′L=Rc∥RL。09十二月20246011.4射極輸出器一、電路結(jié)構(gòu)射極輸出器的電路如圖11.4.1所示。從圖中可以看出,三極管集電極直接接到直流電源上,輸出信號從發(fā)射極電阻兩端引出,所以稱作射極輸出器。從該電路的微變等效電路(圖11.4.2)上可以看到,集電極是輸入回路和輸出回路的公共端,所以又稱為共集放大電路。二、射極輸出器的特點(diǎn)射極輸出器有以下幾個(gè)特點(diǎn):

(1)靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定。從圖11.4.1的直流通路可得09十二月202461圖11.4.1射極輸出器09十二月202462圖11.4.2射極輸出器的微變等效電路

09十二月202463

射極輸出器中的電阻具有穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的負(fù)反饋?zhàn)饔?,這一點(diǎn)在上一節(jié)中已介紹,在此不再贅述。

(2)電壓放大倍數(shù)近似為1。由圖11.4.2微變等效電路可得

所以09十二月202464Uo=IeR′L=(1+β)IbR′L其中R′L=Re∥RL。

Ui=Ibrbe+IeR′L=Ib[rbe+(1+β)R′L]電壓放大倍數(shù)為

在上式中,一般有rbe《(1+β)R′L,所以Au≈1,而略小于1。

Au略小于1,表明輸出電壓幅度和輸入電壓近似相等;Au>0,說明輸出電壓和輸入電壓同相位。故射極輸出器又稱為射極跟隨器。09十二月202465

(3)輸入電阻高,輸出電阻低。由圖11.4.2微變等效電路的輸入端還可得出射極輸出器的輸入電阻:

ri=Rb∥[rbe+(1+β)R′L]≈Rb∥(1+β)R′L

式中,(1+β)R′L是輸出回路的R′L折算到基極回路的等效電阻。通常Rb阻值較大,約為幾十千歐姆到幾百千歐姆,同時(shí)(1+β)R′L的值也大,所以射極輸出器輸入電阻高,可達(dá)幾十千歐姆到幾百千歐姆。09十二月202466

射極輸出器的電壓uo≈ui,當(dāng)輸入電壓ui一定時(shí),輸出電壓uo相當(dāng)穩(wěn)定。表明射極輸出器有恒壓輸出特性,故射極輸出器輸出電阻很小。若不計(jì)信號源內(nèi)阻時(shí),輸出電阻ro的估算公式為

ro≈rbeβ

可見射極輸出器有很小的輸出電阻,一般ro為幾歐姆到幾百歐姆。為了降低輸出電阻值可選用β值較大的三極管。

三、射極輸出器的應(yīng)用射極輸出器的特點(diǎn)是電壓跟隨,即輸入電阻很大、輸出電阻很小、電壓放大倍數(shù)接近于1而小于1。09十二月202467

由于具有這些特點(diǎn),射極輸出器常被用作多級放大電路的輸入級和輸出級或作為隔離用的中間級。首先,可以利用它作為測量放大器的輸入級。由于它具有輸入電阻高,從信號源取用的電流小的特點(diǎn),因而它可以提高測量精度并減小對被測電路的影響。其次,在利用射極輸出器作為中間級時(shí),其高輸入阻抗對前一級影響很小;對后一級來說,因它的輸出電阻低,又有射極跟隨性,在與輸入電阻不高的共射放大電路配合時(shí),既可保證輸入相位不變,又可起到阻抗變換作用,從而提高多級放大電路的放大能力。

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第三,射極輸出器輸出電阻低,所以它帶載能力強(qiáng)。若放大器的負(fù)載是一個(gè)變化的負(fù)載,在負(fù)載變化時(shí),為了保證放大器的輸出電壓比較穩(wěn)定,就要求放大器具有低輸出電阻才行。這時(shí),就可以用射極輸

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