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1 U/ U- p M, o7 v* i" p* K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~~~" w2 M7 V* @3 X9 n/ `+ y, q
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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 w$ t6 y% U, V% o/ ?; Q
8 i( K4 f/ I7 B3 Z8 @) s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~~~??????* Q0 ]6 Y* H: h: w# E! }" g j
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重点 电路分析
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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~~~; V) Z2 N7 O7 n' a0 F
% ]7 I' a8 v+ G8 R0 _* y& [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、Ro7 g, P. e4 ^+ j" ^
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静态分析- s r% s/ p4 ~9 ]% ^5 o5 x/ Q- A, K
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* [* M' e8 k" [) ~, U v0 w
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
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g4 N, n$ |' C9 _( P由输入回路方程：
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由输出回路方程得：' a) Q" \3 c# }4 t- O, r3 n; f2 d3 J
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动态分析7 n; {2 u3 s# h; A# l `: z+ s
步骤：1、将直流电压源接地短路、电容短路，得到交流通路；- D; |3 \# l, O9 c; v
2、将BJT小信号模型替换BJT符号，得到小信号等效电路# E( D+ f) A' \8 z1 H$ |
3、根据静态工作点和BJT参数，计算小信号模型参数rbe, f7 N. T) Q+ Y0 H7 p% A o" h0 b
4、根据技术指标定义，求解Av、Ri、Ro
9 E" A7 p* y+ q?? 交流通路（注意为了美观，BJT有翻转）& m, }7 E( Z% j9 i
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* u' B8 l9 H( T {?? 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）) x+ b: N6 [. x; L6 m9 s+ n! W0 F
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2 L* }2 L' v7 T" N?? 根据静态工作点求rbe: i" l- n8 J- Y) s
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! }* j* D( j0 N4 O3 Z: X??求电压增益（注意寻找输入输出电压和ib的关系）
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. L- Q7 ~ M3 {* G, m
?? 求输入电阻（放大器从输入端看进去的等效电阻）, B/ [* ~; S! O/ F! z5 [
先求下图中绿色框内的等效电阻
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可由前面求输入电压的式子得出：
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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# G1 c: T7 N, P
放大电路输出电阻求解的方法： ?# T. k! G! e- V+ g7 v
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4 |& o# Z9 b8 t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： _) M) S# f. h* v
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$ f* [* `$ J" `2 E2 `! w
根据上述的方法，可以将小信号等效电路转换为：3 Q7 Y0 K5 d# r. L
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" w8 I5 L0 t, J- ~2 ]% g* t
咱先求绿色框等效电阻Ro'。
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1 Y, _. l% U, _5 }
9 S9 i) D. D! G% e
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: o0 {4 ~. X: C0 D难点 共集放大器输出电阻的计算
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: h0 y' b/ r3 P8 B3 r, R
在求共集放大器输出电阻时，很多同学都会冒出的疑问
- l9 _. o$ b$ Q: s$ f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？( p- c! y" W: p
3 V. q! [/ j, h举例说明这个问题哦
j) i. I! w0 f. |$ s* g9 g# G; U3 s4 q0 j9 c, }/ A" }
 S! V1 x: H2 L1 c9 Z8 P6 {! Y. K
例：% I6 D; t& A u( h( ~
下图设三极管β=100，rbe=1.67kΩ，Rs=2kΩ，试求输出电阻Ro1和Ro2$ |8 N( u8 z0 _* D
5 h# K4 V+ B8 ? * c. V- V' _. ?, C; c
分析+求解：
- D7 x+ Q# k" `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????????
& Z# w3 \# M# W& b6 I; J求Ro1的等效电路如下：
3 A$ \2 P7 e1 `0 |+ g% n
2 ]$ L! F! I" Y n! i8 U; K
, @6 y9 B$ i$ {. ~* D5 O所以，Ro1=Rc=2kΩ
# ?( ^: Y3 ~. B q8 Q3 C求Ro2的等效电路如下：0 L4 s; c8 Y5 c4 Q
# ?5 q0 ^# z8 G8 y# D @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：% y8 d% Y/ B6 C6 T( W H3 h- p$ X N
8 ?; n" H6 c0 D/ B% h: a" E3 X ' b: F3 b0 R" u& @
所以，将数据代入得：Ro2≈31Ω
% @+ x4 d+ \6 ~% ^5 a- G7 f9 d) l+ \9 I3 i$ b
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~~~
* {' L5 @; M. j- J* Q8 I
# E& g; l& W" v2 ]7 J J5 c. i4 w7 c# J" I/ i( H: [
8 I9 h; S. y; k& v! @5 P9 j% B7 i6 q* W0 M
好了，该到互动时间了，留个啥题目呢？8 n# _5 F& U) F3 v
互动时间3 }0 k( F$ o3 |) B
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？
- K+ U# K( M7 h$ e( e+ v% S听说小孩子都喜欢做选择题，留言回复有或者没有吧??????
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