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2018-6-22 07:39| 发布者: admin| 查看: 2103| 评论: 0

摘要: 我们知道晶体三极管具有电压、电流放大功能,有饱和、放大、截止三个工作区,有共射、共基、共集三种基本接法,其输入、输出信号随接法不同而相位不同,下面就共射接法各点电压、电流变化情况做一探讨。通过分析我们 ...
我们知道晶体三极管具有电压、电流放大功能,有饱和、放大、截止三个工作区,有共射、共基、共集三种基本接法,其输入、输出信号随接法不同而相位不同,下面就共射接法各点电压、电流变化情况做一探讨。通过分析我们可以进一步认识三极管的放大原理,为电路分析打下良好的基础。


共发射极放大电路
上图中C1、C2分别是输入、输出耦合电容,Rb为基极偏置电阻,Rc为集电极负载电阻,VT为npn三极管,输入电压为u1、发射结输入电压为u2、集电极负载电阻Rc两端电压为u3、集电极发射极之间的电压为u4、最后的输出电压为u5,基极电流为ib,集电极电流为ic,电源为Ec,该电路属于典型的、基本的共射放大电路,也即输入和输出的公共端为发射极。
我们通过选择合适的电路元件参数,使其发射结正偏、集电结反偏(Uc>Ub>0),那么该电路就工作在放大状态,输入、输出电流满足ic=βib关系,也即集电极电流是基极电流的β倍。
设输入为一正弦交流小信号u1(注意是小信号,也即在±0.7v内,如果超过了这个范围会出现饱和失真、截止失真问题),其大小和方向均做周期性变化,平均值为零;经过电容C1的耦合后其与原直流偏置电压Ube叠加后变成了脉动直流信号u2,也即u2的波形和u1一样,但u2均为正值即u2>0,u2的平均电压不在为零,这样做的目的是因为发射结导通有一个死区电压,必须抬升电压后才能保证完整的信号输入,否则信号会被削去大部分,造成了严重的失真。见下图输入电压u1、u2波形图。


输入电压u1、u2波形图
输入电压u1、u2是激励,基极电流ib是响应,基极电流ib、集电极ic的波形如下,ib与u1波形一致,也为脉动直流,三极管工作在放大区,符合ic=βib的关系,信号电流被放大,集电极电流ic波形与输入电流ib波形一致;也就是ib和ic是同相关系,要增加都增加,要减小都减小;见下图输入电流与输出电流波形图。


输入输出电流波形图
因为Rc是纯电阻,因此集电极负载电阻两端电压u3与集电极电流ic是同相关系,它们之间的关系符合欧姆定律,即u3=icRc,因此u3也是脉动直流;而u4=Ec-u3,它们之间符合克希荷夫电压定律,u3增大那么u4减小,它们的和是定值Ec,也就是它们存在反相关系,那么u4与ic、ib也是反相关系,与u1也是反相关系,这就是共射接法的反相作用,根本原因是Rc的作用,试想如果我们从Rc上获取电压那么输入与输出就是同相关系了。u3u4的波形图如下图所示。它们均比输入电压u1幅度增大了许多。


u3u4变化波形
由于u4在随着u1的变化而变化着,导致电容C4电压也指跟随变化,也即进行着充放电,而充放电的时候电流方向是不一样的,这样就将脉动直流电变成了交流电,也就输出电压u5是一个波形和u4一样,但有了负值,幅值远大于输入电压u1.且u5和输入电压u1是反相关系。


输出电压u5

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