直流通路中对共射、共集和共基放大电路的分析
5星
- 浏览量: 0
- 大小:None
- 文件类型：PDF
简介：
本篇文章详细探讨了在直流通路下共射极、共集电极及共基极三种基本类型的晶体管放大电路的工作原理与特性，旨在为电子学爱好者和技术人员提供深入理解。
### 直流通路下的共射、共集、共基放大电路分析
#### 一、共射级放大电路
共射级放大电路是最常见的放大电路之一，它利用晶体管的电流放大作用来实现信号的放大。在直流通路下，我们需要关注的是电路的静态工作点，也就是晶体管的工作区域。对于共射级放大电路来说，关键参数包括基极电流(I_b)、集电极电流(I_c)以及发射极电流(I_e)等。
**1.1 静态工作点分析**
在给定的内容中，我们以NPN型晶体管2N2219为例进行分析。该晶体管的最大基极电流为800mA，但实际上在正常工作条件下，(I_b)通常在几毫安至微安级别。假设晶体管的电流放大系数（β）为100，则最大(I_b)可设定为8mA。
**1.2 R1和R2的选择**
- **R1的选取**：为了确保晶体管处于放大区，我们可以通过选择合适的(R_1)值来控制基极电流(I_b)。例如，若(R_1 = 10kΩ)，则(I_b ≈ 0.43mA)。假设β为100，则(I_c = 43mA)。为了保证晶体管工作在放大区，(U_{ce})需大于(U_{be} = 0.7V)。设定(U_{ce} = 1V)，则(R_2 ≈ (12 - 1)V / I_c = 256Ω)左右。因此，R_2应不超过256Ω。
- **R2的选取**：随着R_2的变化，我们可以观察到U_ce和I_c的变化。例如，当R_2分别为50Ω、200Ω和350Ω时，可以看到随着(R_2)增加，(I_c)减小，最终导致晶体管进入饱和区。
**1.3 仿真结果**
- 当R_2 = 50Ω时，晶体管工作状态良好。
- R_2 = 200Ω时，工作状态同样稳定。
- R_2 = 350Ω时，晶体管进入饱和区。
**1.4 三极管状态分析**
根据三极管输出特性曲线，可以进一步了解其不同工作状态：
- **放大区**：(U_{ce})和(I_c)随(U_{be})的增加而增加，并且呈线性关系。
- **截止区**：当基射结电压不足以使晶体管导通时，集电极电流为零。
- **饱和区**：当发射结正向偏置过强导致U_ce降低到一定程度时，(I_c)几乎不再随(U_{be})的变化而变化。
#### 二、共集电极放大电路
共集电极放大电路，也称为射极跟随器，具有输入阻抗高和输出阻抗低的特点，常用于缓冲或隔离电路中。
**2.1 R1和R2的选择**
对于共集电极放大电路来说，(R_1)和(R_2)的选择主要考虑保证晶体管处于放大状态，并且发射结正偏、集电结反偏。由于(R_2)位于发射极，为了确保集电结反偏，U_ce需大于5V。因此，(R_1)和(R_2)的选择较为灵活，通常可以从几百欧姆到几千欧姆之间选取。
**2.2 影响分析**
- **R1**：对电路电流的影响较小。
- **R2**：越大，基极和发射极电流越小。
#### 三、共基极放大电路
共基级放大电路的特点在于输入阻抗低且输出阻抗高，适用于高频信号的放大应用。
**3.1 R1和R2的选择**
在共基电极放大电路中，发射极电流(I_e)通常为几十毫安。假设I_e = 43mA，则(R_1 ≈ 100Ω)。为了确保集电结反偏且(U_{ce} > 1V)，(R_2)的最大值应不超过约256Ω。根据输出电压的情况，(R_2)可选在几十至几百欧姆之间。
通过合理选择电阻值，可以有效地控制放大电路的工作状态并实现信号的有效放大。实际应用中还需考虑电源电压、负载等因素的影响以及晶体管的具体性能指标来设计更加精确可靠的放大电路。
全部评论 (0)
