共集（共基）极放大器的特点和应用

根据输入回路和输出回路连接的不同，三极管放大器分为共发射、共集电极和共基极三种不同的组态，前面主要讨论了共发射组态电路，本节将讨论后两种组态电路。

1.共集电极放大器

图2-14所示为共集电极放大器电路，从图2-14（c）所示交流通路可以看出，交流信号从b、c极之间输入，从e、c之间极输出，c极为公共端，所以称为共集电极放大器。

1）静态工作点

由直流通路列出基极回路电压方程：

UCC＝IBQRb＋UBEQ＋IEQRe＝IBQRb＋UBEQ＋（1＋β）IBQRe

所以

IC＝βIBQ

UCEQ＝UCC-IEQRe

2）电压放大倍数

根据图2-14（d）所示微变等效电路，列出回路电压方程：

其中

所以电压放大倍数：

因为rbe≪（1＋β）RL，所以共集电极放大器的电压放大倍数小于1但接近于1，输出电压与输入电压大小几乎相等，相位相同，表现出有良好的电压跟随特性。故共集电极放大器又称射极跟随器。

图2-14　共集电极放大器电路

3）输入电阻ri

由微变等效电路得：

ri可达几十千欧至几百千欧，所以共集电极电路的输入电阻很大。

4）输出电阻ro

求输出电阻时，将信号源短路（us＝0），保留信号源内阻RS，去掉RL，同时在输出端接上一个信号电压uo，产生电流io，则：

其中

由此求得：

一般情况下：

（1＋β）Re≫rbe＋Rs//Rb

所以

可见，共集电极电路的输出电阻是很小的，一般在几十欧到几百欧。

综上分析，共集电极电路具有以下特点。

（1）电压放大倍数小于1但接近于1，输出电压与输入电压同相位。

（2）虽然没有电压放大能力，但具有电流放大和功率放大能力。(www.xing528.com)

（3）输入电阻较高，输出电阻较低。

由于共集电极电路具有输入电阻高、输出电阻低的特点，所以它在电子电路中应用极其广泛。它通常用作多级放大器的输入端、缓冲中间级和输出级。

例2-4

在图2-14中，已知Rb＝100 kΩ，Re＝3 kΩ，RL＝1.5 kΩ，rbe＝1 kΩ，Rs＝500Ω，UCC＝12 V，β＝50，求静态工作点、电压放大倍数、输入和输出电阻。

解

（1）求静态工作点，忽略UBE，得：

ICQ＝βIBQ＝50×48μA＝2400μA＝2.4 mA

UCEQ＝UCC-ICQRe＝（12-2.4×3）V＝4.8 V

（2）求电压放大倍数Au。

由于

所以

（3）求输入电阻ri。

（4）求输出电阻ro。

思考题：三种组态放大电路中，共集电极放大电路输出电阻是否最小？

2.共基极放大器

图2-15所示为共基极放大器电路，Rc为集电极电阻，Rb1、Rb2为基极偏置电阻，用来保证三极管有合适的静态工作点。由交流通路可见，输入信号ui从e、b极输入，从c、b极之间输出，故b极是输入输出电路的公共端。

图2-15　共基极放大器电路

1）静态工作点

将C1、C2、Cb看成开路，可画出直流通路。由直流通路得：

一般UB远大于UBE，故：

UCEQ＝UCC-ICQRC-IEQRe＝UCC-ICQ（Rc＋Re）

2）电压放大倍数

从图2-15（c）所示微变等效电路得：

由上式可见，共基极电路与共发射极电路的电压放大倍数在数值上相同，而输出电压与输入电压相位也相同。

3）输入电阻ri和输出电阻ro

所以输入电阻

由上式可见，共基极电路输入电阻比共发射极电路低，一般为几欧至十几欧，输出电阻ro≈RC。共基极电路具有频率响应特性好等优点，它广泛用于高频电路中。

思考题：三种组态放大电路中，共基极放大电路输入电阻是否最小？