模电学习6. 常用的三极管放大电路
模电学习6. 常用的三极管放大电路
- 一、判断三极管的工作状态
- 1. 正偏与反偏的概念
- 2. 工作状态的简单判断
- 二、三种重要的放大电路
- 1. 共射电路
- 2. 共集电极放大电路
- 3. 共基极放大电路
一、判断三极管的工作状态
1. 正偏与反偏的概念
晶体管分P区和N区, 当P区电压大于N区电压时是正偏,反之就是反偏。
2. 工作状态的简单判断
引脚 | 放大 | 饱和 | 截止 |
---|---|---|---|
发射结 | 正偏 | 正偏 | 反偏 |
集电结 | 反偏 | 正偏 | 反偏 |
示例:
该图中, 发射结是正偏 、 集电结反偏,三极管工作在放大状态。
二、三种重要的放大电路
1. 共射电路
集电极接负载
IB∗β=ICI_B * \beta = I_CIB∗β=IC
IE=IB+ICI_E=I_B+I_CIE=IB+IC
当基极流入电流时,就可以控制 C极电流成倍变化。
如果这时在极电极接一个负载:
当电流增大时,Rc上的电压会增大,这时:Vo=Vcc−URcVo=V_{cc}-U_{Rc}Vo=Vcc−URc会减小。
总结: 该电路中,电流信号越大,Vo越小;相反,电流信号越小,Vo成倍增大,所以该共射放大电路可以反相放大电压。
2. 共集电极放大电路
把上面的负载改到发射极上:
- 如果CE要导通,VBEV_{BE}VBE 为0.7V,所以这时 VoV_oVo 比 ViV_iVi 还要小,不能放大电压。
- 而基极电流增大时, 由于IE=IB+ICI_E = I_B + I_CIE=IB+IC,所以IEI_EIE输出的电流会增大。
所以它可以同相放大电流。
3. 共基极放大电路
在 B-E间接入负电源-Vee,给BE供正电流。
再给B-C接入正电源Vcc:
IBI_BIB和ICI_CIC汇总成 IEI_EIE, 这时Vi信号从E进入,如下图所示:
加入电阻RER_ERE,合理设置阻值,可以让大部分电流流向发射极而不是基极。
输入的电流与IEI_EIE叠加,导致发射极电流减小。由于发射极电流是基极与集电极电流之和,所以IBI_BIB和ICI_CIC都会减小;由于 IC=β∗IBI_C = \beta * I_BIC=β∗IB ,所以减小的电流主要是在集电集上,基极基本可以忽略。
现在在集电极增加一个电阻:
可知电阻上的电压为: URC=R∗IU_{R_C} = R*IURC=R∗I,当ICI_CIC减小时,电阻的电压降会减小;
输出电压:Vo=Vcc−URCV_o = Vcc-U_{R_C}Vo=Vcc−URC,所以VoV_oVo会增大 。
所以:当输入电流增大,输出电流会减小,可以同相放大电压。
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