共射极放大电路是指将三极管的发射极(e)作为输入信号和输出信号的公共接地端的电路。它最大特色是具有较高的电压增益,但由于输出阻抗比较高,这种电路的带负载能力比较低,不能直接驱动扬声器等器件。
1.共射极放大电路的结构
图4-1所示为典型共射极(e)放大电路的结构,该电路主要由三极管、电阻器和电容器构成。
图4-1 典型共射极(e)放大电路的结构
三极管VT是这一电路的核心部件,主要起到对信号放大的作用;电路中偏置电阻Rb1和Rb2通过电源给VT基极(b)供电;电阻Rc则通过电源给VT集电极(c)供电;两个电容C1、C2都是起到通交流隔直流的作用;电阻RL则是承载输出信号的负载电阻。
输入信号加到三极管基极(b)和发射极(e)之间,而输出信号取自三极管的集电极(c)和发射极(e)之间,由此可见发射极(e)为输入信号和输出信号的公共端,因而称之为共射极(e)放大电路。
【注意】
NPN型与PNP型三极管放大器的最大不同之处在于供电电源:采用NPN型三极管的放大电路,供电电源是正电源,送入三极管的集电极(c);采用PNP型三极管的放大电路,供电电源是负电源,送入三极管的集电极(c)。
提问
什么叫通交流隔直流?
回答
电容器通交流是指交流电压信号可以通过电容器传输到下一级,隔直流是指直流电压信号不能通过电容器加到输出端或输入端。
2.共射极放大电路的功能
图4-2所示为典型三极管电压放大电路(共射极结构形式),其中三极管的发射极(e)接地,基极(b)输入信号,集电极(c)输出与输入信号反相的放大信号。
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图4-2 典型三极管电压放大电路(共射极结构形式)
如图4-2所示,三极管的每个电极处都有电阻为相应的电极提供偏压。其中+VCC是电源;电阻R1和R2构成一个分压电路,通过分压给基极(b)提供一个稳定的偏压;电阻R3是集电极电阻,交流输出信号经电容C3从负载电阻RL上取得;电阻R4是发射极(e)上的负反馈电阻,用于稳定三极管的工作,该电阻值越大,整个放大电路的放大倍数越小;电容C1是输入耦合电容;电容C3是输出耦合电容;与电阻R4并联的电容C2是去耦合电容,相当于将发射极(e)交流短路,使交流信号无负反馈作用,从而获得较大的交流放大倍数。
共射极放大电路在工作时,既有直流分量又有交流分量,为了便于分析,一般将直流分量和交流分量分开识读,因此将放大电路划分为直流通路和交流通路。所谓直流通路,是放大电路未加输入信号时,放大电路在直流电源VCC的作用下,直流分量所流过的路径。
(1)直流通路
构造三极管共射极放大电路直流通路的方法如图4-3所示。由于电容对于直流电压可视为开路,因此当集电极电压源确定为直流电压时,可将放大电路中的电容省去,如图所示。
图4-3 构造三极管共射极放大电路直流通路的方法
(2)交流通路
构造三极管共射极放大电路交流通路的方法如图4-4所示。在交流电路分析中,由于直流供电电压源的内阻很小,对于交流信号来说相当于短路,因而对于交流信号来说,电源供电端和电源接地端可视为同一点(电源端与地端短路),如图所示。
图4-4 构造三极管共射极放大电路交流通路的方法
【注意】
通过设置偏压电阻,改变放大电路中的偏压值,可使三极管工作在放大区进行线性放大。线性放大就是成正比的放大,信号不失真的放大。如果偏压失常,三极管就不能进行线性放大或不能工作,如图4-5所示。
图4-5 三极管线性和非线性工作情况
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