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共射极放大电路参数解析

发布时间:2026-02-06 01:40:22 人气:

  如果拿到别人设计的电路(可能更复杂),怎么得到输入阻抗呢?使用滑动变阻器Rs搭建如下电路。调整Rs的值,使A点电压Va=0.5*V1时,Rs=Rin。注V1是交流信号的幅度,不包括直流信号。

  输出阻抗的确定,需要结合负载电阻进行。先测试无负载时(即放大电路开路时的)输出电压Vo1,再加上负载RL,得到输出电压Vo2。调整RL的值,使Vo2 = 0.5 * Vo1时,得到Ro=RL。

  如下是电路的低频频率曲线。可以看到稳定后的放大倍数是9.4dB,和理论计算值20log3=9.54dB差异不大。这是因为之前理论计算时,假设IE=IC。但是实际上晶体管中IE=IC+IB,IC=hFE x IB。

  另外,也可以看到低频的截止频率是0.908Hz,和之前计算值接近(上一篇中提到耦合电容C1和C2的选择)。也就是说此放大电路的低频特性受它的输入电路影响。

  顺带说一句,如下图此晶体管的spec中定义了fT的值。它表征晶体管hfe(交流放大系数)为1时的频率,是晶体管频率特性的标志性特性。

  在晶体管内部存在寄生电阻和寄生电容。基极有寄生电阻Rb。在三个端子间有寄生电容Cbc、Cbe、Cce。

  Rb和Cbe//Cbc组成了低通滤波器。这也是为什么放大电路在高频时会衰减的原因之一。

  总结:根据上述两节,可以知道。共射极放大电路的输出频率曲线中,低频部分衰减是因为输入端隔直电容和基极偏置电阻造成。高频部分衰减是因为晶体管的寄生电阻和寄生电容造成。

  如果想得到更大的放大倍数,改变集电极电阻和发射极电阻是最通用的做法。不过如果修改这两个电阻(特别是改变了他们的比值关系),有可能会改变偏置状态,即改变电路的静态工作点。从而导致最大输出幅度畸变(集电极电压显著的偏向电源或者GND引起)。

  为了不破坏直流电位关系,还能提高交流增益,可以使用如下电路。在发射极电阻上并联电阻R5和C5。因为R5和C5这一支路只能通过交流,无法通过直流。因此它不会改变电路的直流电位,会增加交流增益。从直流角度看,还是由R3、Q1和R4决定直流电位点。从交流角度看,C5相当于短路(在一定频率范围内),发射极电阻由R4和R5并联组成,R4//R5=330R。

  如下左图是原始电路的放大倍数(9.39dB),右图是增加R5和C5之后的放大倍数(24.56dB),与计算结果差不多。

  还有另一种类似的办法如下图,也可以达到同样的效果。将原图中的R4分为R5和R4两部分串联,再并联一个电容。仿真结果与前一方法一致。

  需要注意的是,因为交流放大倍数变大,输入信号被放得更大,导致输出信号有失线V时,输出波形。右图是V2=100V时,输出波形。

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