共射极放大电路参数解析

一 输入阻抗

之前已经提过此电路的输入阻抗是R1和R2的并联值。

如果拿到别人设计的电路（可能更复杂），怎么得到输入阻抗呢？使用滑动变阻器Rs搭建如下电路。调整Rs的值，使A点电压Va=0.5*V1时，Rs=Rin。注V1是交流信号的幅度，不包括直流信号。

二 输出阻抗

输出阻抗的确定，需要结合负载电阻进行。先测试无负载时（即放大电路开路时的）输出电压Vo1，再加上负载RL，得到输出电压Vo2。调整RL的值，使Vo2 = 0.5 * Vo1时，得到Ro=RL。

对于基本共射极放大电路，Ro=R3，即输出阻抗和集电极电阻R3一样。

三 频率特性

如下是电路的低频频率曲线。可以看到稳定后的放大倍数是9.4dB，和理论计算值20log3=9.54dB差异不大。这是因为之前理论计算时，假设IE=IC。但是实际上晶体管中IE=IC+IB，IC=hFE x IB。

另外，也可以看到低频的截止频率是0.908Hz，和之前计算值接近（上一篇中提到耦合电容C1和C2的选择）。也就是说此放大电路的低频特性受它的输入电路影响。

下图是此放大电路的高频特性曲线。它的高频截止频率大约在17MHz

顺带说一句，如下图此晶体管的spec中定义了fT的值。它表征晶体管hfe（交流放大系数）为1时的频率，是晶体管频率特性的标志性特性。

四 晶体管的寄生参数

在晶体管内部存在寄生电阻和寄生电容。基极有寄生电阻Rb。在三个端子间有寄生电容Cbc、Cbe、Cce。

考虑晶体管寄生参数之后得到的电路如下：

只有交流信号被放大，只看交流电路如下

从交流角度看电源和GND是一样的，因此等效电路如下。

Rb和Cbe//Cbc组成了低通滤波器。这也是为什么放大电路在高频时会衰减的原因之一。

总结：根据上述两节，可以知道。共射极放大电路的输出频率曲线中，低频部分衰减是因为输入端隔直电容和基极偏置电阻造成。高频部分衰减是因为晶体管的寄生电阻和寄生电容造成。

五 提高放大倍数的方法

如果想得到更大的放大倍数，改变集电极电阻和发射极电阻是最通用的做法。不过如果修改这两个电阻（特别是改变了他们的比值关系），有可能会改变偏置状态，即改变电路的静态工作点。从而导致最大输出幅度畸变（集电极电压显著的偏向电源或者GND引起）。

为了不破坏直流电位关系，还能提高交流增益，可以使用如下电路。在发射极电阻上并联电阻R5和C5。因为R5和C5这一支路只能通过交流，无法通过直流。因此它不会改变电路的直流电位，会增加交流增益。从直流角度看，还是由R3、Q1和R4决定直流电位点。从交流角度看，C5相当于短路（在一定频率范围内），发射极电阻由R4和R5并联组成，R4//R5=330R。

放大倍数Av=R3/(R4//R5)=18.18，大约是25.19dB

如下左图是原始电路的放大倍数（9.39dB），右图是增加R5和C5之后的放大倍数（24.56dB），与计算结果差不多。

还有另一种类似的办法如下图，也可以达到同样的效果。将原图中的R4分为R5和R4两部分串联，再并联一个电容。仿真结果与前一方法一致。

需要注意的是，因为交流放大倍数变大，输入信号被放得更大，导致输出信号有失真。需要增加V2的电压，才能将失真消除。如下图左边是V2=15V时，输出波形。右图是V2=100V时，输出波形。