3.5.1共集放大电路基本特性

好，这节课我们介绍

共集放大电路的基本特性

它包含三部分内容

共集放大电路

也就是传说中的功放电路

大家第一次听功放这个词

大概都和音响系统有关

这是有深刻原因的

音响作为最终负载的喇叭

其阻值一般是8欧姆或者4欧姆

如此重的负载

一般电路是无法驱动的

音响中的功放

严格来说分为前放和后放

分别使用的是

共射放大电路和共集放大电路

前者用来调节音量

后者用于驱动喇叭

我们来看射极跟随器

它位于教材的3.6.1节

共集放大电路

其实还有另外一个名字

叫做射极跟随器

如图所示的电路中

输入和输出的关系

我们可以看到

uo 与 ui只差一个0.7伏

所以 △uo 是等于 △ui 的

我们也可以看到波形

共集放大电路的交流放大倍数

其实是为1

所以又叫做射极跟随器

只要三极管的 BE 导通

射随特性就是成立的

射极跟随器用于连接两个电路

起到缓冲器的作用

而缓冲期特性是指

输入阻抗极大

那么前级电路易于驱动

输出阻抗极小

它能够轻松地驱动后级的负载

以及它不会去影响

信号的幅值和带宽

那么这就是

我们的缓冲器的特性

射随电路的输入输出阻抗

它为教材的3.6.2节

射随电路的输入阻抗

我们按输入阻抗的定义去求解

一步步计算而来

不用去猜

好，通过计算

我们可以推出来

输入电阻 RI = β RE

实际上我们在共射放大电路

曾经推算过

这个 RI 是比较大的

输入阻抗高

实际上是我们射随电路的一大优点

好，射随电路的输出阻抗

空载的时候

输出电压 △uo = △ui

带上负载 RL

输出电压仍然是等于输入电压的

所以射随电路的输出阻抗为0

当然这是忽略 BE 间的

等效电阻 rbe 的结果

其实 RO 约为数欧至数十欧之间

其实是比较小

精确计算 RO

可以将 rbe 代入到电路当中

好，我们试一试

输出电压 △uo

不再直接等于输入电压 △ui

因为电阻 rbe 需要缩小 β 倍后

折算到 RE 的位置

那么我们看下电路

折算过来

用分压关系

我们可以求解出输出电压

如果空载的话

输出电压就等于

Re 与 rbe/β 的分压

如果带载

也就是加上 RE 与 RL 的并联

与 rbe/β 进行分压

好，如果我们令带载输出电压

正好等于0.5倍的空载输出电压时

那么解出来的 RL 的取值

就等于输出阻抗 RO

大家可以计算试一试

解出来之后

RO 约等于 rbe/β

我们可以代入实际参数

看看它有多大

理解一下它是什么数量级

假设 rbe 为1000欧

RE 也为1000欧

β 为100

算出来之后

RO 只有10欧姆

很小，但是肯定不是0

射随电路的带宽

它位于教材的3.6.3节

如图所示

共射放大电路与共集放大电路

可以在同一个电路当中演示输出

从 VF1 输出

这是共射

从 VF2 输出

这是共集

信号呢

我们选择2 VPP/1000 kHz 的方波

电压上升率设为1纳秒就可以了

共射放大电路的放大倍数

大家可以看出来

是-1倍

而共集也就是射随电路

放大倍数是1倍

正的1倍

好，看似两者的频率特性差不多

但是实际电路或是仿真电路

你都可以看出来

同相输出

我们的射随电路延迟小

且压摆率高

输入 输出

射随电路都非常陡峭

延迟很小

射随电路天生就具备极高的带宽

高到几乎不用考虑

它对电路的影响

那么频带宽

是我们射随电路的优点

本课小结

射随电路

是没有电压放大能力的

uo始终跟随ui

射随电路的输入阻抗

是比较大的

这是优点

近似等于 βRE

射随电路的输出阻抗

非常小

这也是它的优点

射随电路的带宽很宽

延迟时间少

所以它的频带宽

这是射随电路的另一个优点

好，这节课就到这里

好，这节课我们介绍

共集放大电路的基本特性

它包含三部分内容

共集放大电路

也就是传说中的功放电路

大家第一次听功放这个词

大概都和音响系统有关

这是有深刻原因的

音响作为最终负载的喇叭

其阻值一般是8欧姆或者4欧姆

如此重的负载

一般电路是无法驱动的

音响中的功放

严格来说分为前放和后放

分别使用的是

共射放大电路和共集放大电路

前者用来调节音量

后者用于驱动喇叭

我们来看射极跟随器

它位于教材的3.6.1节

共集放大电路

其实还有另外一个名字

叫做射极跟随器

如图所示的电路中

输入和输出的关系

我们可以看到

uo 与 ui只差一个0.7伏

所以 △uo 是等于 △ui 的

我们也可以看到波形

共集放大电路的交流放大倍数

其实是为1

所以又叫做射极跟随器

只要三极管的 BE 导通

射随特性就是成立的

射极跟随器用于连接两个电路

起到缓冲器的作用

而缓冲期特性是指

输入阻抗极大

那么前级电路易于驱动

输出阻抗极小

它能够轻松地驱动后级的负载

以及它不会去影响

信号的幅值和带宽

那么这就是

我们的缓冲器的特性

射随电路的输入输出阻抗

它为教材的3.6.2节

射随电路的输入阻抗

我们按输入阻抗的定义去求解

一步步计算而来

不用去猜

好，通过计算

我们可以推出来

输入电阻 RI = β RE

实际上我们在共射放大电路

曾经推算过

这个 RI 是比较大的

输入阻抗高

实际上是我们射随电路的一大优点

好，射随电路的输出阻抗

空载的时候

输出电压 △uo = △ui

带上负载 RL

输出电压仍然是等于输入电压的

所以射随电路的输出阻抗为0

当然这是忽略 BE 间的

等效电阻 rbe 的结果

其实 RO 约为数欧至数十欧之间

其实是比较小

精确计算 RO

可以将 rbe 代入到电路当中

好，我们试一试

输出电压 △uo

不再直接等于输入电压 △ui

因为电阻 rbe 需要缩小 β 倍后

折算到 RE 的位置

那么我们看下电路

折算过来

用分压关系

我们可以求解出输出电压

如果空载的话

输出电压就等于

Re 与 rbe/β 的分压

如果带载

也就是加上 RE 与 RL 的并联

与 rbe/β 进行分压

好，如果我们令带载输出电压

正好等于0.5倍的空载输出电压时

那么解出来的 RL 的取值

就等于输出阻抗 RO

大家可以计算试一试

解出来之后

RO 约等于 rbe/β

我们可以代入实际参数

看看它有多大

理解一下它是什么数量级

假设 rbe 为1000欧

RE 也为1000欧

β 为100

算出来之后

RO 只有10欧姆

很小，但是肯定不是0

射随电路的带宽

它位于教材的3.6.3节

如图所示

共射放大电路与共集放大电路

可以在同一个电路当中演示输出

从 VF1 输出

这是共射

从 VF2 输出

这是共集

信号呢

我们选择2 VPP/1000 kHz 的方波

电压上升率设为1纳秒就可以了

共射放大电路的放大倍数

大家可以看出来

是-1倍

而共集也就是射随电路

放大倍数是1倍

正的1倍

好，看似两者的频率特性差不多

但是实际电路或是仿真电路

你都可以看出来

同相输出

我们的射随电路延迟小

且压摆率高

输入 输出

射随电路都非常陡峭

延迟很小

射随电路天生就具备极高的带宽

高到几乎不用考虑

它对电路的影响

那么频带宽

是我们射随电路的优点

本课小结

射随电路

是没有电压放大能力的

uo始终跟随ui

射随电路的输入阻抗

是比较大的

这是优点

近似等于 βRE

射随电路的输出阻抗

非常小

这也是它的优点

射随电路的带宽很宽

延迟时间少

所以它的频带宽

这是射随电路的另一个优点

好，这节课就到这里