第六章 電晶體放大電路 6-1 電晶體放大器工作原理 6-2 電晶體交流等效電路 6-3 共射極放大電路 6-4 共集極放大電路 第六章 電晶體放大電路 6-1 電晶體放大器工作原理 6-2 電晶體交流等效電路 6-3 共射極放大電路 6-4 共集極放大電路 6-5 共基極放大電路 6-6 電晶體放大電路的比較
共射極組態放大電路 ▲圖6-1 共射極組態放大電路 包含直流與交流成分 耦合電容 耦合電容 交 流 小 信 號 直流偏壓提供適當工作點 註: iRB 為交流小信號分流通過電阻 RB 的電流(即 ii = ib + iRB ),其方向設定與直流偏壓 電流 IB 相反,故流經電阻 RB 上的電流為 IB - iRB 。 ▲圖6-1 共射極組態放大電路
交流信號與直流信號加成示意圖 ▲圖6-2 交流信號與直流信號加成示意圖
▲圖6-3 BJT在主動區的 vBE - iC 特性曲線 公式6-1-1 註: 圖中 VBEQ 是指在直流偏壓電路之 作用下的 vBE 值,即 VBEQ 為定值 (工作點);若有一外加交流小 信號輸入,則 vBE 值會以 VBEQ 值 為基準來產生變動。 ▲圖6-3 BJT在主動區的 vBE - iC 特性曲線
混合π型小信號模型 (a) 模型一 ▲圖6-4 混合π型小信號模型 (b) 模型二 公式6-2-1 公式6-2-2
考慮歐力效應的小信號模型 ro的數值一般約在數十kΩ 。在大部分的情況下,電晶體的小信號分析模型可不用考慮歐力效應。 其中 或 當vce增加時,ic值增加 ▲圖6-5 考慮歐力效應的小信號模型 ro的數值一般約在數十kΩ 。在大部分的情況下,電晶體的小信號分析模型可不用考慮歐力效應。
T型小信號模型 公式6-2-3 公式6-2-4 ▲圖6-6 T型小信號模型
固定偏壓式的共射極放大器 ▲圖6-7 固定偏壓式的共射極放大器
共射極放大器的小信號等效電路 ▲圖6-8 共射極放大器的小信號等效電路
共射極放大器的輸出阻抗等效電路 公式6-3-4 ▲圖6-9 共射極放大器之輸出阻抗等效電路
有射極電阻 RE 的共射極放大器 加了旁路電容後,在直流偏壓下,電阻 RE 發揮穩定電路的功能;而對於交流信號來說,電容 CE 會將電阻 RE 短路以避免放大增益減小,此電容便稱為旁路電容(bypass capacitor)。 ▲圖6-10 有射極電阻 RE 的 共射極放大器
放大電路的負載效應 ▲圖6-11 放大電路的負載效應 公式6-3-8 公式6-3-9
共集極放大電路 ▲圖6-12 共集極放大電路 ▲圖6-13 共集極放大器的 小信號等效電路
由電晶體射極看入的輸出阻抗 ▲圖6-14 由電晶體射極看入的輸出阻抗
共集極放大器之輸出阻抗等效電路 ▲圖6-15 共集極放大器之輸出阻抗等效電路
有最大電流增益的共集極放大電路 (a) 基本電路 (b) 小信號等效電路 ▲圖6-16 有最大電流增益的共集極放大電路
共基極放大電路 ▲圖6-17 共基極放大電路 ▲圖6-18 共基極放大器的小信號等效電路
有最大電流增益的共基極放大電路 (a) 基本電路 (b) 小信號等效電路 ▲圖6-19 有最大電流增益的共基極放大電路
電晶體放大電路的特性比較 ▼表6-1 電晶體放大電路的特性比較 共射極(CE) 共集極(CC) 共基極(CB) 輸入阻抗Zi 低 高 極低 ▼表6-1 電晶體放大電路的特性比較 共射極(CE) 共集極(CC) 共基極(CB) 輸入阻抗Zi 低 高 極低 輸出阻抗Zo 電壓增益Av 低(< 1) 電流增益Ai 功率增益Ap 極高 相位 反相 同相 應用 一般放大器、反相電路 隨耦電路、緩衝器、阻抗匹配電路 高頻電路