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7.2 其他放大电路. 7.2.1 共集电极放大电路 共集电极放大电路又称射极输出器，主要作用是交流电流放大，以提高整个放大电路的带负载能力。实用中，一般用作输出级或隔离级。. 1. 电路组成 共集电极放大电路的组成如图 7.21 （ a ）所示，图 7.21 （ b ）为其交流通路。各元件的作用与共发射极放大电路基本相同，只是 R E 除具有稳定静态工作点外，还作为放大电路空载时的负载。 ? (a) 电路图 (b) 交流通路 图 7.21 共集电极放大电路.
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7.2其他放大电路 7.2.1共集电极放大电路 共集电极放大电路又称射极输出器，主要作用是交流电流放大，以提高整个放大电路的带负载能力。实用中，一般用作输出级或隔离级。
1.电路组成 共集电极放大电路的组成如图7.21（a）所示，图7.21（b）为其交流通路。各元件的作用与共发射极放大电路基本相同，只是RE除具有稳定静态工作点外，还作为放大电路空载时的负载。? (a) 电路图 (b) 交流通路 图7.21共集电极放大电路
2.静态分析 UCC＝IBRB+UBE+(1+β)IBRE IB＝ IC＝βIB UCE ＝UCC - IERE ≈ UCC - ICRE
3.动态分析 (1) 电压放大倍数 图7.21(c) 微变等效电路 由图7.21(c)可知
(2) 输入电阻Ri 故 Ri = RB∥Ri/ = RB∥[rbe+（1+β）RL/]
(3) 输出电阻Ro 求输出电阻的等效电路如图7.22所示。 图7.22 计算输出电阻的等效电路
由图7.22可得： 式中 = RS∥RB 故 通常RE>> ，所以
综上所述，共集电极放大电路的主要特点是：输入电阻高，传递信号源信号效率高；输出电阻低，带负载能力强；电压放大倍数小于1而接近于1，且输出电压与输入电压相位相同，具有跟随特性。因而在实用中，广泛用作输出级或中间隔离级。综上所述，共集电极放大电路的主要特点是：输入电阻高，传递信号源信号效率高；输出电阻低，带负载能力强；电压放大倍数小于1而接近于1，且输出电压与输入电压相位相同，具有跟随特性。因而在实用中，广泛用作输出级或中间隔离级。 需要说明的是：共集电极放大电路虽然没有电压放大作用，但仍有电流放大作用，因而有功率放大作用。
[例7.5] 若图7.21电路中各元件参数为：UCC = 12V，RB= 240 kΩ，RE= 3.9 kΩ，RS = 600Ω，RL = 12 kΩ，β= 60，C1和C2容量足够大，试求：Au，Ri，Ro。 解： μA IE≈IC=βIB=60×25=1.5mA rbe= 300+(1+β) =300+(1+60) =1.4 kΩ = RE∥RL= ≈2 .9 kΩ
故： Ri = RB∥[rbe+(1+β) ] = 200∥[1.4+(1+60)×2.9]= 102 kΩ Ω
7.2.2 共基极放大电路 共基极放大电路主要作用是高频信号放大，频带宽，其电路组成如图7.23所示。 图7.23 共基极放大电路
7.2.3 多级放大电路 在许多情况下，输入信号是很微弱的，要把微弱的信号放大到足以带动负载，必须经多级放大。在多级放大器中，每两个单级放大电路之间的连接方式称为间级耦合，实现耦合的电路称级间耦合电路。对级间耦合电路的基本要求是：不引起信号失真； 尽量减小信号电压在耦合电路上的损失。 目前，以阻容耦合（分立元件电路）和直接耦合（集成电路）应用最广泛。阻容耦合指用较大容量的电容连接两个单级放大电路的连接方式，其特点是各级静态工作点互不影响，电路调试方便，但信号有损失。直接耦合指用导线连接两个单级放大电路的连接方式，其特点是信号无损失，但各级静态工作点相互影响，电路调试麻烦。
一般多级放大器的组成方框图如图7.24所示。 一般多级放大器的组成方框图如图7.24所示。 图 7.24 多级放大电路组成框图
1.多级放大电路电压放大倍数的计算 多级放大电路总的电压放大倍数等于各级电路电压放大倍数的乘积。即 在计算单级放大电路电压放大倍数时，把后一级的输入电阻作为本级的负载即可。 2.多级放大电路的输入电阻和输出电阻 多级放大电路的输入电阻即为第一级放大电路的输入电阻；多级放大电路的输出电阻即为最后一级（第n级）放大电路的输出电阻。即 Ri = Ri1 Ro= Ron
[例7.6]两级阻容耦合放大电路如图7.25所示，各元件参数为：UCC=12V，RB1=100kΩ，RB2=39kΩ，RC1=5.6 kΩ，R E1=2.2kΩ， =82 kΩ， =47 kΩ，RC2=2.7 kΩ，RE2=2.7kΩ，RL=3.9kΩ，rbe1=1.4kΩ，rbe2=1.3kΩ，β1=β2 =50。 求：电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。
解： RL1= // // rbe2 = 82 // 47 // 1.3≈1.3 kΩ = RC1 // RL1 = 5.6 // 1.3≈1.06 kΩ 故 Ri = Ri1 = RB1 // RB2 // rbe1 = 100 // 39 // 1.4≈1.4 kΩ Ro = RC2 = 2.7 kΩ
4.多级放大电路的频率特性 频率特性有幅频特性和相频特性，幅频特性指放大电路的电压放大倍数与频率之间的关系。相频特性指输出电压相对于输入电压的相位移（相位差）与频率之间的关系。单级阻容耦合放大电路的频率特性如图7.26所示。 图7.26 单级阻容耦合放大电路的频率特性
两级阻容耦合放大电路的频率特性如图7.27所示，它是将每一级放大电路的频率特性叠加而成。多级放大电路的频率特性可用类似的方法获得。 图7.27 两级放大电路的频率特性
7.2.4 场效应管放大电路 1. 场效应管偏置电路及静态分析 场效应管是电压控制器件，它只需要合适的偏压，而不要偏流 。 （1）自偏压电路 图7.28是耗尽型NMOS管组成的共源极放大电路的自偏压电路。由于栅极不取电流，RG上没有压降，栅极电位UG=0，所以栅极偏压为： UGS = UG- US = -IDRS
（2）分压偏置电路 自偏压电路只适用由耗尽型MOS管或结型场效管组成的放大电路。对增强型MOS管，其偏置电压必须通过分压器来产生，如图7.29所示。 图7.29 分压式偏置电路
2.场效应管微变等效电路 场效应管也是非线性器件，但当工作信号幅度足够小，且工作在恒流区时，场效应管也可用微变等效电路来代替，如图7.30所示 。 图7.30 场效应管微变等效电路
3.场效应管放大电路的微变等效电路分析 (1) 共源极放大电路 共源极放大电路微变等效电路如图7.31所示。 图7.31 共源极放大电路的微变等效电路
① 电压放大倍数 式中 RL/= RD∥RL 故 ② 输入电阻Ri和输出电阻Ro Ri = RG Ro= RD
[例7.7] N沟道结型场效应管自偏压放大电路如图7.32所示 ，已知UDD = 18V，RD =10 kΩ，RS=2 kΩ，RG=4MΩ，RL=10 kΩ，gm=1.16 ms。试求： ，Ri，Ro。 图7.32 [例7.7] 电路图
解： Ri = RG = 4MΩ Ro= RD =10kΩ
（2）共漏极放大电路 共漏极放大电路又称源极输出器，其电路和微变等效电路如图7.33所示。 (a) 电路图 (b) 微变等效电路 图7.33 共漏极放大电路
① 电压放大倍数 式中 RL/= RS∥RL。 可见，输出电压与输入电压同相，且由于gmRL/ >>1，故Au小于1，但接近1。 ② 输入电阻Ri和输出电阻Ro Ri = RG 求输出电阻的等效电路如图7.34所示。
由图可知 由于栅极电流 ，故 所以 即
实用中，利用场效应管和半导体三极管各自的特性互相配合，取长补短，组成混合电路，将具有更好的效果。混合示意图如图7.35所示。实用中，利用场效应管和半导体三极管各自的特性互相配合，取长补短，组成混合电路，将具有更好的效果。混合示意图如图7.35所示。 图7.35 场效应管和三极管混合电路 不同类型场效应管对偏置电压的极性的要求，如表7.3所示。
