共基放大电路的工作原理讲解

模拟技术

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描述

三极管三种典型的放大电路,共射、共集、共基各有各的特点。 共射共集电路的组合解决了共射电路输出阻抗大的缺点,但是由于存在“密勒效应”,带宽的问题没有解决。 这里需要引入共基放大电路。

1、共基放大电路

共基放大电路的电路图如下,输入电压从发射极进入三极管,输出电压为三极管的集电极。

放大倍数:A=Rc/Re,与共射放大电路幅值一样,但是为正向放大。

输入阻抗:Zin = Re || R2,由于输入信号不是从基极输入,没有beta倍放大的隔离作用,所以输入阻抗较小。

输出阻抗:Zout = Rc || RL,与共射放大电路一样。 具体推导过程可以参考前面的文章。

三极管

三极管

共基放大电路的最大的好处是它的带宽特性,从上面电路图可以看出,由于三极管的基极的大电容C2,使得三极管的基极交流接地,基极和发射极之间在一直导通的情况下为一个二极管恒定的管压降0.7V,所以三极管的发射极也是交流基地的。 所以,三极管的寄生电容Cbe没有密勒效应放大A倍的效果,所以频率特性很好。

三极管

扫描频率可得上面频率响应结果,可以看到共基放大电路的3dB带宽可以达到4.8MHz。

2、沃尔曼化

通过共基放大电路级联可以提高共射放大电路的带宽,这种巧妙做法称为“沃尔曼化”。 电路图如下:

三极管

共射共基放大电路图

仿真结果如下:

三极管

共射共基放大电路仿真结果

由于T2的引入,使得T1的集电极交流接地,所以T1的寄生电容Cbc引起的“密勒效应”就不存在了,从而使得电路的频率特性更好。

3、总结

① 共基放大电路的放大倍数与共射放大电路一样,但是为正向放大。

② 共基放大电路的输入阻抗小,输出阻抗大,这是缺点。

③ 共基放大电路的频率特性好。

④ 共基放大电路配合共射放大电路可以提高其频率特性,称为“沃尔曼化”。

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