1 关于共射极放大电路的阻抗分析-德赢Vwin官网 网
0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

关于共射极放大电路的阻抗分析

要长高 来源:硬件工程师技术干货 作者:单机片 2022-05-11 17:13 次阅读

在三极管电路中经常使用直流通路和交流通路分析电路,实际上就是运用了电路叠加定理分析电路,电路有两个“源”,一个直流供电电源,一个输入信号源。

直流通路:在直流电源作用下直流电流流经的通路,也就是静态电流流经的通路,用于研究静态工作点。

1)电容为开路

2)电感线圈视为短路

3)信号源视为短路,但是保留其内阻

前两个都比较好理解,电容隔直流,电感通直流,第三条是运用叠加定理,短路信号源,只分析直流作用下的电路工作状态。

交流通路:输入信号作用下交流信号流经的通路,用于研究动态参数

1)容量大的电容视为短路

2)无内阻的直流源视为短路

第一条只要电容足够大,输入信号频率足够高,容抗就可忽略不计,电容视为短路。第二条也是运用叠加定理,短路直流电源,只分析交流信号源作用下的电路工作状态。不少人对直流短路分析很困惑,实际上直流电压源内阻非常小,单独分析信号源的时候,可以认为直流电源短路。实在不好理解,可以这么想,直流电压源的正极和GND之间有很多的电容,都是通交流的。

下面结合叠加定理分析以下输入阻抗:

左边虚线方框中模拟了一个有内阻信号源,内阻R3= 5K,输出信号连接到两个分压电阻

poYBAGJ7fIOARpucAADfLg_Xt8U292.png

先看一下输入输出波形:

poYBAGJ7fJKASOibAAMbEt4ixoE731.png

红色(Channel B)输入波形是1V峰峰值的交流信号,紫色(Channel B)输出是带有2.5V直流分量,峰峰值为500mV的信号。

为什么出现这种情况呢,我们现在使用叠加定理计算:

1)只有直流VCC存在,直流不能通过C1,输出电压为R1和R2分压,Uout1如下:

pYYBAGJ7fJ2AaRiTAAAuU88Z7kY171.png

将相应数值代入以上公式中得出Uout1 = 2.5V,相当一个直流偏置。因为C1的存在,使得这个分量和R3无关。

2)只有交流信号源存在,VCC接GND,C1对于交流信号相当于短路,输出电压相当于R1和R2并联然后和R3分压,Uout2如下:

poYBAGJ7fKiAGqgPAAA_CZdaKjM640.png

将相应数值代入以上公式中得出Uout2 = 0.5Uin,Uin是峰峰值为1V的信号,所以Uout2是峰峰值为500mV的交流信号。根据叠加定理得出,这两个信号同时作用时的输出为两者之和,即:

Uout = Uout1(直流) + Uout2(交流)

示波器上看就是带有2.5V直流分量,峰峰值为500mV的信号。输入交流信号被衰减了一半。这是由R3导致的,R3和后端输入电阻把输入信号分压。

从这里就可以看出,如果不想输入信号被衰减,需要使R3尽可能的小,R1//R2尽可能的大,在这里R1和R2的并联值为后端网络的输入阻抗。

所谓输入阻抗是对输入信号来说,也就是对输入信号的阻碍,和直流偏置没有关系。因此输入阻抗为R1//R2。

再来看共射极放大电路:

这个电路前面文章介绍过,这是个放大倍数为两倍的电路。三极管的基极电流很小,可以忽略不计,或者认为三极管的出入阻抗很大和R2并联后接近R2,因此共射放大电路的输入阻抗就是R1和R2并联。

poYBAGJ7fNeAIDVrAACXSBqCtrI909.png

现在我们来验证一下,给信号源增加一个内阻R3,R3=17K≈R1//R2,输入信号源为1KHz,峰峰值200mV,查看现象。

pYYBAGJ7fRmAZbb6AACxJQAnMjA065.png

首先测量三极管基极波形,发现输入信号被衰减了一半,变为100mV峰峰值,由此可见共放大电路的输入阻抗就是R1和R2并联值。

poYBAGJ7fSmAAFmbAAKBMtzRj-8610.png

输入输出波形相位相反,幅值相同,即放大倍数是1,而不是原来的2倍。因为信号源被衰减了。

poYBAGJ7fTyAYMHmAALUEd69seQ081.png

输出阻抗:

因为三极管是个流控流型的器件,因此可以看做一个恒流源,只是这个恒流源的电流随输入信号变而变化。这个恒流源不太好理解,我们结合仿真,说一下,下图中输入峰峰值200mV的信号,测量各个支路交流峰峰值如下,这里不管怎么调节负载电阻RL,集电极电流不变,且负载电流和Rc电流之和等于集电极电流。说明集电极电流不随负载变化而变化,三极管等效为恒流源。

pYYBAGJ7fVuAeDqpAAD4XoOTMis554.png

直流通路只是提供了一个偏置电压,我们只分析交流通路即可,如下是交流通路等效电路。

pYYBAGJ7fYeAPigrAAByeiPqIFI890.png

我们都知道恒压源的内阻可以看做是0,恒流源的内阻可以看做无穷大,射极电阻Re相对恒流源的无穷大电阻可以忽略不计,因此共射极放大电路的输出阻抗是Rc//∞,即,Rc。当给以上电路增加一个负载电阻RL=Rc,由于恒流源的电流不变,因此流过Rc的电流减半,导致输出电压减半。

poYBAGJ7fbGAISd4AACxRlOK4bg877.png

pYYBAGJ7fb2AL3uxAALKjnedUO8201.png

上图中输入峰峰值200mV,输出只有50mV,这是因为输入信号被衰减了一半,放大倍数为两倍,输出又被衰减了一半,因此此电路输出只有峰峰值50mV。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表德赢Vwin官网 网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 三极管
    +关注

    关注

    142

    文章

    3611

    浏览量

    121856
  • 示波器
    +关注

    关注

    113

    文章

    6240

    浏览量

    184792
  • 恒流源
    +关注

    关注

    16

    文章

    335

    浏览量

    56200
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    分压偏置式放大电路三种组态

    分压偏置式放大电路主要由双型晶体管(BJT)、两个偏置电阻和一个
    的头像 发表于 10-04 15:30 1017次阅读
    分压偏置式<b class='flag-5'>共</b><b class='flag-5'>射</b><b class='flag-5'>极</b><b class='flag-5'>放大</b><b class='flag-5'>电路</b>三种组态

    放大电路的特点介绍

    放大电路,作为电子技术中的基础组件,以其独特的特性和广泛的应用场景,
    的头像 发表于 10-04 15:24 902次阅读
    <b class='flag-5'>共</b><b class='flag-5'>射</b><b class='flag-5'>极</b><b class='flag-5'>放大</b><b class='flag-5'>电路</b>的特点介绍

    电阻对放大倍数的影响

    电阻的大小直接影响三管的放大倍数。在
    的头像 发表于 10-01 15:51 653次阅读

    放大器对什么有放大作用?放大器中电阻Rc的作用是?

    放大器,也被称为共发射放大电路或反相
    的头像 发表于 10-01 15:48 696次阅读

    基本放大电路的特点有哪些

    基本放大电路是电子学中一个非常重要的概念,它在模拟电路设计中扮演着核心角色。这种放大
    的头像 发表于 09-03 10:21 682次阅读

    放大电路放大倍数是负的吗

    放大电路(Common Emitter Amplifier)是一种非常常见的电子放大电路,广
    的头像 发表于 08-07 14:05 1314次阅读

    放大器的特性和应用

    放大器,也被称为共发射放大电路或反相
    的头像 发表于 07-18 17:45 1559次阅读

    放大电路的特点

    放大电路是电子
    的头像 发表于 07-11 09:17 2847次阅读

    放大电路的组态有哪几种

    放大电路是一种常见的电子电路,广泛应用于信号放大、功率
    的头像 发表于 07-09 14:34 491次阅读

    使用示波器测量放大电路的频率响应

    放大电路作为电子电路中常用的放大结构,其频率响
    的头像 发表于 05-27 15:49 930次阅读

    PNP型放大电路的电阻连接问题

    请教各位大佬,这个PNP型放大电路的电阻Rb为什么要和-Vcc相连,不应该在发射和地之间连接才对嘛?(这样才能限制发射
    发表于 03-20 12:19

    放大电路的原理是什么

    放大电路是模拟电子技术中最基本的一种放大器配置形式,广泛应用于信号的电压放大。它由一个双
    的头像 发表于 02-16 11:19 2371次阅读
    <b class='flag-5'>共</b><b class='flag-5'>射</b><b class='flag-5'>放大</b><b class='flag-5'>电路</b>的原理是什么

    放大器怎么区分

    放大器通常通过其输入、输出和反馈电路的连接方式来进行区分。
    的头像 发表于 01-20 09:55 667次阅读
    <b class='flag-5'>共</b><b class='flag-5'>射</b><b class='flag-5'>极</b><b class='flag-5'>放大</b>器怎么区分

    放大电路反馈类型和作用解析

    放大电路中,将输出信号通过一个反馈电阻连接到输入信号源或输入信号路径,形成负反馈回路。负反馈通过将部分输出信号反向传输回输入端,可以对电路
    的头像 发表于 01-19 16:04 4067次阅读
    <b class='flag-5'>共</b><b class='flag-5'>射</b><b class='flag-5'>极</b><b class='flag-5'>放大</b><b class='flag-5'>电路</b>反馈类型和作用解析

    什么是集电极、电路放大电路

    集电极、电路放大电路都是常见的三
    发表于 01-19 15:36 4589次阅读
    什么是<b class='flag-5'>共</b>集电极、<b class='flag-5'>共</b>基<b class='flag-5'>电路</b>、<b class='flag-5'>共</b><b class='flag-5'>射</b><b class='flag-5'>放大</b><b class='flag-5'>电路</b>?