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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~~~, [& ~! f' x( h! C$ N4 N* X
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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
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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?? {1 e% r% x" z: \* r
( m& V: {3 a) ~. t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~~~??????8 N" U" x( w9 h$ `) E i4 \& ~
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重点 电路分析3 @! J) D" o, M) G1 m
2 O+ s- s- x" V$ M
9 z, n, t- t/ p8 k, s& z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~~~/ ^$ F/ N) M. d2 U7 m
% k* j9 b5 i7 Q F. `# I
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, ?" d, O" p1 X, g( }! m
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* `* o/ K, i. r) H& H. W
01. u, b. q. E9 o
静态分析
1 ~5 c: A% Y/ j5 q$ y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 E% a7 \. w/ S5 |& U+ R# B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) Q1 \+ z/ z8 a+ u) P
. X+ X6 r" x5 j0 c
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由输入回路方程：
; k. R# C' B1 C0 U
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( @8 t/ n" b: P/ W4 b! e
由输出回路方程得：8 R; N+ _8 M& s" t
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* ?- u, H. F6 |7 x! ~$ E动态分析
2 k+ |* x* L Q4 t3 g5 i步骤：1、将直流电压源接地短路、电容短路，得到交流通路；
: ], \/ f6 {: y) `2、将BJT小信号模型替换BJT符号，得到小信号等效电路
) h8 k& A1 \+ k; E" ?: U0 [% D3、根据静态工作点和BJT参数，计算小信号模型参数rbe
: o7 z" |9 j$ u1 b; o( i" H9 B2 L4、根据技术指标定义，求解Av、Ri、Ro
6 L3 [: p7 R) c9 K: e?? 交流通路（注意为了美观，BJT有翻转）3 c5 a" C; N. X0 D) `: U L
# X( {2 ]" [! ^3 B
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?? 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）0 }& f$ W6 A* \6 ]8 M5 _. f& l: |
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3 j6 {5 q! R8 u# A ]. ~& |?? 根据静态工作点求rbe0 D7 r4 i& W' \* |4 T
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4 R' u9 q$ K2 P. a' j
??求电压增益（注意寻找输入输出电压和ib的关系）% Q8 Q7 A3 u' S& V0 b
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5 j2 T( {9 |, d6 R2 C* }* j: d
?? 求输入电阻（放大器从输入端看进去的等效电阻）
3 R9 }* Y4 G6 g) x先求下图中绿色框内的等效电阻
7 _4 g3 z; u- D; _8 ^" H
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/ M6 L. D3 ]- t9 Y5 s可由前面求输入电压的式子得出：5 D& _* E# C: K( S6 \( A
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?? 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）# I/ u2 x7 U0 P4 s" X) n
放大电路输出电阻求解的方法：/ w& p! v* A2 M
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$ q- \1 p6 D" K# S( _% q5 l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：
, k! d3 s4 \4 G* ]9 X- t- U8 C
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: ]5 U7 d3 o( @; s根据上述的方法，可以将小信号等效电路转换为：0 N( i9 V" Q! ]/ B
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' r7 {1 H5 F6 P5 R) V/ D' Z咱先求绿色框等效电阻Ro'。9 x# F2 {1 y" B- d4 g: `! a& @0 N8 n
7 q1 A( b( Z( g+ k1 p6 a % o! Z) S M& t
. u, w6 L& y# e1 N, Q3 ]# z X- ]# k! S
C7 J2 D+ \; F8 K0 v0 s3 y
' _$ ^! k( Z! f难点 共集放大器输出电阻的计算( G& g C( O0 A8 Y" b
2 |5 D; L- v. `% ?: t/ v
. r" P- H6 l6 E1 x) S; A' A在求共集放大器输出电阻时，很多同学都会冒出的疑问0 A( a7 `2 H" `/ X! V' }; w
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？
" K) T+ D9 s( Z, A# Y8 H) N; M* }# S- |& l& e
举例说明这个问题哦9 S8 s$ ]% f$ u& n8 T8 l8 r
9 i0 B8 y1 u F ~) N! B
" Q6 y0 B! F6 [0 {0 m4 G0 [例：
! s0 |. u( Q+ n, ]) V下图设三极管β=100，rbe=1.67kΩ，Rs=2kΩ，试求输出电阻Ro1和Ro2# n: Q, v: U0 H$ e* A6 A
8 w1 a( U! j! N( |( B2 x# J
 ; C% L h2 r: K( n
分析+求解：
( Q p: R" P" D8 o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????????4 \! ]- K/ [" ^
求Ro1的等效电路如下：
' y# }% V: j& F5 X
7 J" o' _0 b+ e# |" n 2 k8 c+ z" C' l% H9 a
所以，Ro1=Rc=2kΩ
! s& e @$ [( A0 E( l求Ro2的等效电路如下：
% R! a: ~6 X/ n: T s$ B! T8 o / H L/ @- X: D( L1 o. j
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：
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/ U# Q: G: j) x' K2 d9 C所以，将数据代入得：Ro2≈31Ω
% l- Y- F$ [+ s9 Z9 Q _; [* I; N5 [- V7 f% g; s& a
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~~~
& s6 D( ]! c) }. U d / @% D f! ~2 t$ w. T$ o
B1 l* v0 Z- T: _
" D3 @" t! A8 u f3 I
5 d I8 Z' [& |5 G( w' o0 ^- v好了，该到互动时间了，留个啥题目呢？
/ \( y, s3 ?6 i: d3 J, X9 `. U互动时间4 C7 F2 Q, I' p+ U9 \* K" ?
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？
. w/ P+ f2 `* A* l y4 ?! n4 O/ }$ y听说小孩子都喜欢做选择题，留言回复有或者没有吧??????/ x" w5 {& e4 E6 d m. a5 }
 6 b- W& X; }% {8 S# T
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