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三、共集放大器与共基放大器

除了共射放大器之外,放大器还有另外两种形式,即共集放大器和共基放大器。这两种放大器应用也十分广泛,且具有共射放大器所不具备的特点。

1.共集放大器

(1)电路结构

共集放大器原理电路如图1-15(a)所示,信号从基极输入,从发射极输出,故又称射极输出器或射极跟随器,它的输出信号与输入信号相位相同。该电路的交流通路如图1-15(b)所示,三极管的集电极对信号而言是接地的,故有“共集”之称。

图1-15 共集放大器

(2)电路特点

由于共集放大器的输入端是基极,输出端是发射极,而发射结的动态电阻很小,所以可以认为uoui,即共集放大器无电压放大能力,它的电压放大倍数约为1。

当基极电压上升时,发射极电压也上升;当基极电压下降时,发射极电压也下降,即输出电压与输入电压的相位是相同的。

又由于发射极电流是基极电流的(β+1)倍,故共集放大器的电流放大倍数为β+1,也就是说,共集放大器有很强的电流放大能力。

另外,通过推导还可得出共集放大器的输入电阻要比共射放大器大,而输出电阻却很小。

综上所述,可以得出共集放大器具有如下特点:

① 有电流放大能力,无电压放大能力;

② 输出电压和输入电压相位相同;

③ 输入电阻大而输出电阻小。输入电阻大,索取信号源的电流小;输出电阻小,可提高带负载能力。故共集放大器常用于缓冲、电流放大及阻抗匹配等方面。

2.共基放大器

(1)电路结构

共基放大器的基本结构如图1-16(a)所示,它的直流通路和交流通路分别如图1-16(b)、(c)所示。共基放大器的信号从发射极输入,从集电极输出。它的基极交流接地,作为输入回路和输出回路的公共端。

图1-16 共基放大器

从直流通路来看,它的直流偏置与基极分压式共射放大器完全一样,它的静态工作点的求法也与基极分压式共射放大器一样。

从交流通路来看,因基极接有大电容 C3,故基极相当于交流接地。信号虽然从发射极输入,但实际上仍作用于三极管的B、E极之间,此时输入信号电流为ie

(2)共基放大器的特点

共基放大器的输入电流为ie,输出电流为ic,因ieic非常接近,故共基放大器的电流放大倍数α=ic/ie≈1,即共基放大器没有电流放大能力。

因输入信号电压为三极管的E、B极之间的交流电压,而输出信号电压为集电极对地的交流电压,故共基放大器的电压放大倍数与共射放大器的电压放大倍数一样,即共基放大器有较高的电压放大倍数,具备电压放大能力。且输出信号与输入信号相位相同,也就是说发射极电压上升,集电极电压也上升;发射极电压下降,集电极电压也下降。

综上所述,可以得出共基放大器具有如下特点:

① 有较高的电压放大能力,无电流放大能力;

② 输出信号与输入信号相位相同;

③ 输入电阻小,输出电阻大,截止频率高(通频带宽)。

对于框中的第③点,这里不做具体推导。共基放大器常用于电压放大、阻抗匹配及高频放大等方面。

3.三种放大器的比较

三种放大器的比较见表1-1所示。

表1-1 三种放大器的比较