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经过清明小长假的休整，我们再次开启模电之旅，这一站来到共集电极放大器~~~
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" ^2 g z% H6 ~3 E; G由于它的信号是从发射极输出的，也称为射极输出器，还因为输出电压是与输入电压同相且幅度近似相等，因此也称为电压跟随器，或称射极跟随器6 l- c& N" A+ [2 p1 s
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3 A0 S: j( J, u4 `0 F# D
这个长相平平的电路，凭借动态输入电阻高和输出电阻低的特点，在多级放大器中常作为输入级和输出级，还常用于连接两电路，起缓冲作用，本事大着哩??
! Q: w$ B5 R4 ~( S G
- n( X& p1 y( w V; k; Z而它更是期末考试卷子中的常客，拖拽下面的滚动条看看历年出现的共集电极电路吧????????这里只列了近三年的~~~??????
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+ n2 \2 S. {' L' k! kMore3 _0 O4 d" ?, E/ Z) M3 F6 \
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重点 电路分析* Y. H% Z& X0 M. e9 x. X
s7 c$ ~ B# Y4 S
$ S# C" d5 `2 w. o1 g% r+ A+ O
随手拿一道考试题作为例子讲解共集放大器的分析过程吧~~~
4 ]# N- a0 m$ W; ^" p& E ]5 U, W5 M2 m3 u! ?" ?( [5 [
分析如下电路，已知β=100，VBE=-0.7, rbb'=200Ω，求解静态工作点，以及动态技术指标Av、Ri、Ro; c S$ j# K t6 w
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1 N6 t% R1 ~5 o) S: J
5 G! q* u+ K a& s% _% r019 k! I, e3 w; B* z/ p, }# p
静态分析
# Q6 ]( R7 U* b# L' O6 z$ O步骤：画出直流通路，列写电路方程，并利用发射结的简化模型|VBE|=0.7（硅管）或|VBE|=0.2（锗管），求出静态工作点
6 A( l, ^9 k3 u1 Q将信号源vs短路，电容开路，得到直流通路，注意该电路的晶体管是PNP管，为了使求解出来的电流是正值，电流方向选择实际电流方向( z4 i/ M% p' y* E' G
- J7 r* A6 F- L1 t g, U
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7 i; \! D0 F2 T, F4 q3 ?
由输入回路方程：
2 r2 Y5 Z8 @' c9 T) d. }
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r( v/ J2 e' N8 q
由输出回路方程得：2 n1 g% t& }2 p) y
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. O2 N2 M# w1 P8 U026 M9 w9 o( \ |1 ~% K s& B
动态分析
' S9 m( f6 V4 z4 t W步骤：1、将直流电压源接地短路、电容短路，得到交流通路；/ B( N" r* c# v7 t; f
2、将BJT小信号模型替换BJT符号，得到小信号等效电路( ], ?- {7 o. ^) Q4 d
3、根据静态工作点和BJT参数，计算小信号模型参数rbe! {; G5 w0 b9 l. F6 `
4、根据技术指标定义，求解Av、Ri、Ro% d3 {: ?- |: [8 o$ ]
?? 交流通路（注意为了美观，BJT有翻转）0 |. _- t( z% C! W9 i9 u
0 A8 k# y1 W( j+ J" X& {, T
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+ h+ [* W U w! i( u' {/ l
?? 将BJT小信号模型替换BJT符号，（注意PNP管的电流方向取和NPN管一致，因为动态分析只关注它们方向的关联性）
+ S; O' n. L }& x3 G
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" ^' l, C! c# v?? 根据静态工作点求rbe
# O- _& N6 X2 ~
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. z8 M* X, Q8 @0 k: L% t??求电压增益（注意寻找输入输出电压和ib的关系）# P& _% J* P1 E
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- A" d2 W& y, ~2 k0 r* ]
?? 求输入电阻（放大器从输入端看进去的等效电阻）* i7 B; n6 g( a$ k2 o( O
先求下图中绿色框内的等效电阻
. ^2 y# `4 P; p9 R* _
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, K1 g1 @+ a/ [0 }3 A9 v% S可由前面求输入电压的式子得出：
, r1 Z. a2 m" Y: g# ~$ [- z) L
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3 C/ t: M7 G% x; \
?? 求输出电阻（输出端的戴维南等效电阻，需要将信号源短路，负载开路）5 o! y( a- I6 x8 P1 v
放大电路输出电阻求解的方法：! {" y9 m% M- J4 F$ A. `
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* S7 X/ Y- Q0 ]如上图，在信号源置零(vs=0，但保留Rs)和负载开路的条件下，在放大电路的输出端加一个测试电压源vt，相应地产生一测试 电流it ，于是可得 输出电阻：# s2 K% l% O6 P7 n9 u
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9 f7 M* a# @- P( y: n- H+ s/ c- L
根据上述的方法，可以将小信号等效电路转换为：9 d' R3 t& N. T; b
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3 e! W# `, `7 }- Y5 ?, _
咱先求绿色框等效电阻Ro'。; d: s1 ?. T) T+ h5 q2 O( q. M
 ' j/ S+ P$ f( E5 A' z# j/ S& h( y. d
( J# H& r% V) B7 f, x3 v0 n2 V' Q( ~' ~+ k
! D5 v5 S1 y* v1 U1 V. }: r9 ^" A
* L) k! }) m5 S5 s* }% g* n
O. _" D1 l6 O B! }, o6 O难点 共集放大器输出电阻的计算
3 S E: r8 P5 @( c+ G O# t, }# B5 _; F* ?4 t; ?
( ~! e# u; T! v2 j: O- D' K在求共集放大器输出电阻时，很多同学都会冒出的疑问8 g, p- G Y$ g+ Z6 g \5 G
在求共射放大器的输出电阻时，不管是不是带有射极电阻Re，都可以很开心地认为输入电源短路后，输入电流ib就为零，那么受控电流源就可以看成开路。于是很自然地以为输出电阻求解时，受控电流源就是可以开路处理。但事实是共集电极放大器却不适用，为什么呢？& O+ I( N0 O( Q/ ^+ i/ y
2 U# ~. o+ @( r2 `+ C
举例说明这个问题哦) n$ j1 I2 a p3 C$ d
% `3 d, ~. n, O* u
! D3 c0 U; c2 B$ X5 b8 g例：# d: p. F6 b5 J2 L5 z
下图设三极管β=100，rbe=1.67kΩ，Rs=2kΩ，试求输出电阻Ro1和Ro2
- p5 A L% S9 x5 i2 n9 J0 ^% N
* U7 w+ L/ M; ~! s% x) Q
) S, c3 ?1 [7 F; m0 G8 Q' ~' g4 ^分析+求解：9 u% n& q" z6 ?: ]; u" W4 F1 \% H
图中vo1是从集电极输出，电路是共发射接法，而vo2是从发射极输出，电路是共集电极接法。注意比较下面的两个等效电路哦????????
: [$ q7 g5 @5 e! y8 O6 w9 }' m求Ro1的等效电路如下：& r9 I: J: M: Y- n! M
 & v" J) T$ H: a6 h' K
 7 Y; I9 q* s1 ?" C! f( R- ?8 z% K
所以，Ro1=Rc=2kΩ
& g3 _0 ^7 p) X5 J8 |7 G求Ro2的等效电路如下：7 J9 C& Z7 V; U' m' ~% A5 {2 [
 * S% X) G! P3 L
此时电路中由于rbe连接在测试电压源上，从而测试电流会流经rbe，使得ib并不等于0，因此受控电流源也就不能看成开路。通过等效电路的定义得到：* C$ n8 @, K/ ]6 }- ?0 l/ ~6 H( R! p
' D! H* c: U: ~/ i7 D7 J & v$ N9 {1 [1 r/ T& q8 Y
所以，将数据代入得：Ro2≈31Ω) g, c/ n- n# [( Q
/ M6 X# `$ C* O8 j0 h6 F& x比较上面两个等效电路，共射接法时，基极支路跟输出端并没直接连接，而共集电极接法时rbe连接着输出端，因此呈现的结果也就不一样喽~~~; M L! e' ^9 z. \8 V _( B
 % }7 z9 {3 p# N1 m; }& O, g1 m" H
% \7 Q2 z6 W B7 l. }
9 a9 e4 I, Y" p; Y5 @4 {* T9 h* ] }! S: u) B4 q2 k
好了，该到互动时间了，留个啥题目呢？
4 B% t9 ~- K9 r, N9 S( j互动时间
- f# D2 s* k4 W# k, O1 a 上面例题中当输出为vo2时，也就是共集电极接法时，电路中的集电极电阻Rc对共集放大器的动态技术指标(Av、Ri、Ro)有影响吗？" p3 ^. r: z2 l
听说小孩子都喜欢做选择题，留言回复有或者没有吧??????2 k+ n' I( u! {* i$ |
 3 J, S/ J+ F& V* ]0 F0 }
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