高增益的共基极放大电路设计优化

2.5.2.1　共基极放大电路分析

图2.5.6（a）是共基极放大电路的原理图，由它的交流通路图2.5.6（b）可以看出，输入信号ui加在发射极和基极之间，输出信号uo由集电极和基极之间取出，基极是输入、输出回路的共同端。

图2.5.6　共基极放大电路

1.静态分析

图2.5.7是图2.5.6（a）所示共基极放大电路的直流通路。显然，它与基极分压式射极偏置电路的直流通路是一样的，因而Q点的求法相同，用式（2.4.1）～式（2.4.4）求解即可。

图2.5.7　共基极放大电路的直流通路

图2.5.8　共基极放大电路的小信号等效电路

2.动态分析

将图2.5.6（b）中的BJT用小信号模型替代，得到共基极放大电路的小信号等效电路如图2.5.8所示。

1）电压增益 由图2.5.8可知

于是有

式（2.5.8）说明，只要电路参数选择适当，共基极放大电路也具有电压放大作用，而且输出电压和输入电压相位相同。

2）输入电阻Ri

在图2.5.8中有

所以

共基极放大电路的输入电阻远小于共射极放大电路和共集电极放大电路的输入电阻。当输入信号来自电流源时，输入电阻小的特点反而成了共基极放大电路的优点。

3）输出电阻Ro

图2.5.9是用于计算共基极放大电路Ro的等效电路（图中忽略了BJT的输出电阻ro）。

由图2.5.9可写出发射极的节点电流方程如下：

图2.5.9　计算共基极放大电路Ro的等效电路

这说明ube= 0，也就意味着ib= 0，受控电流源βib= 0，所以输出电阻

式（2.5.10）说明共基极放大电路的输出电阻与共射极放大电路的输出电阻相同，近似等于电阻Rc。

例2.5.2　在图2.5.6所示电路中，已知VCC=15 V，Rc=2.1 kΩ，Re=2.9 kΩ，Rb1=Rb2=60 kΩ，RL=1 kΩ，BJT的β=100，UBEQ=0.7 V。各电容对交流信号可视为短路。试求：(www.xing528.com)

（1）该电路的静态工作点Q；

（2）电压增益Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro。

解：（1）求Q点：由图2.5.7可求得

（2）求、Ri和Ro

先求得BJT的rbe，即

由式（2.5.8）得

由式（2.5.9）得

由式（2.5.10）得

思考题

2.5.1　如何判别晶体管基本放大电路是哪种（共射、共集、共基）接法?

2.5.2　试用NPN型管分别组成单管阻容耦合共集放大电路和共基放大电路，并分析它们的Q、、Ri和Ro。

习　题

2.5.1　电路如图题2.5.1所示，晶体管的β = 80，rbe= 1 kΩ。

（1）求Q点；

（2）分别求RL= ∞和RL= 3 kΩ时电路的和Ri；

（3）求出Ro。

图题2.5.1

2.5.2　电路如图题2.5.2所示，设β = 100，试求：

（1）Q点；

（2）电压增益Au1=uo1/us和Au2=uo2/us；

（3）输入电阻Ri；

（4）输出电阻Ro1和Ro2。

2.5.3共基极电路如图2.5.3所示。射极回路里接入一恒流源，设β =　100，Rsi= 0，RL= ∞。试确定电路的电压增益、输入电阻Ri和输出电阻Ro。

图题2.5.2

图题2.5.3