共集电极放大电路的设计与实现(一)

电路简介：

共集电极放大电路又叫射极跟随器简称射随器，信号由基极输入由发射极输出，电路特点如下：

高输入阻抗，低输出阻抗

输出与输入同相

无电压放大能力，交流信号的电压增益为1（实际略小于1）

有电流放大能力，能够提高驱动负载的能力

适用于功率放大和阻抗匹配电路

一般在多级放大电路中做输入级、隔离级、缓冲级和输出级

电路图：

静态分析：

直流通路的作用有两个：

1. 为三极管设置合适的偏置电压，使三极管处于合适的工作状态（放大状态或开关状态）。2. 为放大电路的功率放大提供能量。

直流通路如下图所示：

直流通路

根据直流通路容易得到Ie、Ib、Ic和Vce，计算如下图所示

静态参数的计算

动态分析：

动态特性可利用放大电路的微变等效电路进行分析。微变等效电路是指若电路中的某一部分用另一种电路代替后，对外仍表现相同的电压、电流等电学特性，并不影响其他部分电路状态，那么这部分替代电路就是被替代电路的等效电路。微变等效电路有以下特点：

微变等效电路针对的是动态变化量，NPN型管和PNP型管的等效电路相同

微变等效电路不能用于分析求解静态工作点

使用微变等效电路的前提是静态工作点设置恰当，若静态工作点处于截止区或者饱和区，那么微变等效电路将无效

微变等效电路中的电压和电流全部用交流量的有效值表示，电压和电流的方向按网络的定义方向，不要随意改变

微变等效电路的画法：

可画出放大电路的交流通路，然后用三极管自身的微变等效电路代替交流通路中的三极管，即可得到整个放大电路的微变等效电路。

在静态点位于放大区，输入信号很小时，此时可认为三极管的特性在静态工作点附近是线性的。此时当Vce固定时，Vbe的变化量与Ib的变化量之比成为三极管的输入电阻，用Rbe表示，因为线性特性所以Rbe可认为是固定的，所以三极管的B极和E极可用电阻Rbe等效代替。因为线性特性三极管的C极和E极可用受控电流源等效代替，Ic = β·Ib。三极管的微变等效电路如下图A所示。

A--三极管的微变等效电路

对于交流信号，直流电源内阻很小可认为是短路直通的，电容可认为是短路直通的（对于低频信号不可简单地把电容认为是短路直通），据此可画出放大电路的微变等效电路。再用三极管的微变等效电路代替三极管就得到了整个放大电路的微变等效电路。共集电极放大电路的微变等效电路如B图所示。

B--共集电极放大电路的微变等效电路

Rье的近似计算为Rье ≈ 200(Ω)+(β+1)*26(mV)/IЕ(mA)，约为几百到几千欧姆，远小于（1+β）RL，约为几十千欧，故电压增益Ao约等于1（实际略小于1），Ao的计算如C图所示。

C--电压增益计算公式

输入阻抗、输出阻抗和电流增益的计算

输入输出阻抗与电流增益的计算公式

实际电路搭建测量过程再下个文章里。