共基极放大电路的直流分析和交流分析

基本放大电路

今天的任务比较艰巨，除了测试共基极放大电路的工作特性，我们还要对共射极、共集电极、共基极这三种组态的放大电路进行比较，从各自的工作特点说明分别适合用在哪些场合。

"Time goes by“，直接进入今天的共基极放大电路。

共基极放大电路

如下图所示，交流信号从发射极输入、集电极输出：

接下来对该电路分别进行直流分析和交流分析。

1.直流分析

对以上电路进行直流工作点分析，得到数据如下：

可见，

Vb≈1.97V（探针1）

Vc≈6.86V（探针2）

Ve≈1.35V（探针3）

满足放大条件，即三极管Q1工作在放大状态，可以进行小信号放大。

2.交流分析

 

图中，蓝色-通道A为输入信号波形，红色-通道B为输出信号波形。

2.1 电压放大倍数

根据仿真数据，得到：

2.2 电流放大倍数

根据仿真数据，得到：

2.3 输入电阻

交流信号源串接R=1kΩ的电阻，分别测量串接前后的输入电压Ui及U’i，则：

2.4 输出电阻

分别测量串接前后的输入电压Ui及U’i，则：

2.5 频率特性分析

三种组态放大电路的比较

综合共射极、共集电极、共基极的仿真数据，将主要性能指标列举如下（其中，AP=AIAIAU）：

可见，

(1)共射极组态既能放大电压，又能放大电流，功率增益最强，所以广泛引用于各种放大器中；

(2)共集电极组态电压增益接近1，电流增益也较小，一般称为(射极)跟随器。利用其输入阻抗高、输出阻抗小的特点，用于阻抗匹配改善电压信号的负载效应。

例：如图，将Z1、Z2串联在一起而不加任何隔离措施，则 Z1与Z2将产生能量交换，导致Z≠Z1*Z2，利用共集电极组态的电压跟随特性，其输入阻抗大，防止从Z1吸取电流，其输出阻抗小，不因Z2轻易改变输出电压。

(3)共基极组态具有很强的电压增益，但是电流增益小于1，因此功率增益较小。较之另外两种组态，共基极组态一般用于射频（高频）电路，发挥其高频特性好的特点。

(4)频率特性：

主要考虑晶体管放大时（发射结导通）的结电容（不可避免）。

①共射极组态时，基极接收输入信号，发射结电容相当于引入低通滤波，导致高频特性差；

②共集电极组态时，基极接收输入信号，虽然有结电容，但是并不构成低通滤波，因此其高频特性不受影响；

③共基极组态时发射极接收输入信号，几乎没有结电容的影响，也就不存在低通滤波，因此其高频响应好（从频率响应曲线可见，共基极组态的截止频率要比共射极组态的截止频率高）。

通过以上比较说明，我们看到，放大电路的三种组态有不同的特点，适合用在不同的场合，在实际应用中，应根据需要进行选择。

至此，关于基本放大电路我们已经了解了很多很多，但是在具体应用时还是有许多疑问，相信只要坚持学习，肯定会有豁然开朗的一天，祝大家多多加油！