三極管單級放大電路識圖
三極管單級放大電路在電子電路中是應(yīng)用最多的單元電路。三極管單級放大電路有共基極放大器、共發(fā)射極放大器、共集電極放大器三種。
區(qū)別這三種放大器的最簡單方法就是查看放大管的交流接地引腳,就可以確認(rèn)放大器的種類,比如,放大管的發(fā)射極交流接地,則該放大器就是共發(fā)射極放大器。
1、共發(fā)射極放大器 共發(fā)射極放大器是應(yīng)用最廣泛的放大器。所謂的共發(fā)射極放大器就是信號輸入和信號輸出都要依靠發(fā)射級完成的放大器。
下圖是一種典型的共發(fā)射極放大器。在該放大器內(nèi),VT是放大管,C1時輸入信號耦合電容,C2是輸出信號耦合電容,R1,R2和VT基極的直流偏置電阻,R3是VT的集電極負(fù)載電阻,VCC是供電電壓,Ui是輸入信號,U0是輸出信號。
1)直流偏置 供電電壓VCC通過R1,R2分壓后,加到VT的基極,為基極提供直流偏置電壓,流過R1的電流分兩路到地:一路通過R2到地,另一路通過VT的發(fā)射結(jié)到地。
2)信號放大過程 輸入信號Ui經(jīng)C1耦合到VT的基極,使VT的基極電流隨Ui變化而變化,致使VT的集電極電流隨之變化,并且變化量是基極電流的一定倍數(shù),集電極電流在R3兩端產(chǎn)生隨之變化的壓降,而VCC減去這個壓降就是VT的集電極電壓,因此,該電壓與輸入信號電壓相位相反,也就是說,該放大器屬于反相放大器。
通過以上分析可知,共發(fā)射極放大器不僅有電流放大功能,而且還有電壓放大功能。
2、共集電極放大器
共集電極放大器也是應(yīng)用十分廣泛的一種放大器。
下圖所示是一種典型的共集電極放大器。在該放大器內(nèi),BT是放大管,C1是輸入信號耦合電容,C2是輸出信號耦合電容,R1是VT基極的直流偏置電阻,R2是VT的發(fā)射極電阻,VCC是供電電壓,Ui是輸入信號,U0是輸出信號。
之前介紹過,放大器那個極交流接地,該放大器就屬于哪類放大器,但是上圖中VT的集電極并未接地,怎么就是共集電極放大器呢?
這是因為VCC的內(nèi)阻較小,并且電源兩端都會接有大容量的濾波電容,所以電源在交流狀態(tài)下相當(dāng)于短路。因此,VT的集電極是通過電源VCC及其濾波電容接地的。
1)直流偏置 供電電壓VCC通過R1限流加到VT的基極,為基極提供直流偏置電壓,基極電流的回路是:VCC-R1-VT的發(fā)射結(jié)-R2-地。
2)信號放大 輸入信號經(jīng)C1耦合到VT的基極,使VT的基極電流隨輸入信號變化而變化,致使VT的發(fā)射極電流隨之變化,并且變化量為放大倍數(shù)+1,發(fā)射極電流在R2兩端產(chǎn)生隨之變化的壓降,該壓降經(jīng)C2耦合后得到交流輸出信號,該信號與輸入信號的相位相同,所以該放大器也叫射極跟隨放大器,簡稱射極跟隨器。
通過以上分析可知,共集電極放大器的輸入信號是從放大器的基極、發(fā)射極之間輸入的,輸出信號取自發(fā)射極,該放大器僅有電流放大功能,沒有電壓放大功能。
由于共集電極放大器具有輸入阻抗高,輸出阻抗低的優(yōu)點,所以在多級放大電路中,通常利用共集電極放大器將前級和后級放大器進(jìn)行隔離,由它對信號進(jìn)行緩沖放大,以免前、后級放大器互相影響。
又因共集電極放大器具有電流放大功能,所以不僅串聯(lián)穩(wěn)壓電源采用此類放大器,而且有的多級放大電路的末級放大器也采用此類放大器。
3、共基極放大器
共基極放大器的應(yīng)用較前兩種放大器要少得多。
下圖是一種典型的共基極放大器。
在該放大器內(nèi),VT是放大管,C1是輸入信號耦合電容,C2時輸出信號耦合電容,C3是基極的交流接地電容,R1,R2是VT基極的直流偏置電阻,R3是VT的集電極負(fù)載電阻,R4是VT的發(fā)射極電阻,VCC是供電電壓,Ui時輸入信號,Uo是輸出信號。
1)直流偏置 供電電壓VCC通過R1,R2分壓后,加到VT基極,為基極提供直流偏置電壓,流過R1的電流分兩路到地:一路是通過R2到地,另一路通過VT的發(fā)射結(jié),R4到地。
2)信號放大 輸入信號經(jīng)C1耦合到VT的發(fā)射極,使VT的發(fā)射極電流隨輸入信號的變化而變化,致使VT的集電極電流隨之變化,集電極電流在R3兩端產(chǎn)生隨之變化的壓降,而VCC減去該壓降就是VT的集電極電壓,因為集電極電壓隨輸入信號電壓同步變化,所以相位相同,輸入信號經(jīng)C2耦合后得到交流輸出信號。
共基極放大器具有高頻特性好的優(yōu)點,但也存在輸入阻抗小和輸出阻抗大的缺點。因此,該放大器主要應(yīng)用在高頻信號放大電路。
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