基本共射极放大电路详解

基本共射极放大电路详解

共射极放大电路是电子工程中最基础也是最重要的放大电路之一，广泛应用于各种低频放大电路中，如音频放大器的前置级。本文将详细介绍其电路结构、工作原理、性能指标及其特点和应用。

电路结构

共射极放大电路主要由以下元件组成：

• 晶体管（通常是BJT）
• 直流电源(V_{CC})
• 基极偏置电阻(R_b)
• 集电极负载电阻(R_c)
• 输入电容(C_1)
• 输出电容(C_2)
• 输入信号源(v_s)
• 负载电阻(R_L)

工作原理

直流偏置

通过基极偏置电阻(R_b)和直流电源(V_{CC})为晶体管提供合适的基极直流电流(I_B)，使晶体管工作在放大区。此时，集电极电流(I_C = \beta I_B)（(\beta)为晶体管的电流放大系数），集电极 - 发射极电压(V_{CE} = V_{CC} - I_C R_c)。

信号放大

输入信号(v_s)通过输入电容(C_1)耦合到晶体管的基极，引起基极电流(i_b)的变化。由于晶体管的电流放大作用，集电极电流(i_c)会产生相应的更大变化（(i_c = \beta i_b)），这个变化的集电极电流在(R_c)上产生变化的电压，通过输出电容(C_2)耦合到输出端，得到放大后的输出信号(v_o)。输出电压(v_o)与输入电压(v_s)相位相反。

静态工作点（Q点）

静态工作点是指在没有输入信号时，电路中各电极的直流电压和直流电流的值，包括(I_B)、(I_C)和(V_{CE})。合适的静态工作点能保证晶体管在输入信号的整个周期内都工作在放大区，避免出现截止失真或饱和失真。

性能指标

• 电压放大倍数：(A_v = -\frac{\beta R_L'}{r_{be}})，其中(R_L' = R_c // R_L)（(//)表示并联），(r_{be})是晶体管的输入电阻。
• 输入电阻：(R_i = R_b // r_{be})，输入电阻反映了放大电路从信号源吸取电流的大小，(R_i)越大，从信号源吸取的电流越小，对信号源的影响越小。
• 输出电阻：(R_o = R_c)，输出电阻反映了放大电路带负载的能力，(R_o)越小，带负载能力越强。

特点及应用

• 特点：具有较大的电压放大倍数，输入电阻和输出电阻适中。但输出信号与输入信号反相。
• 应用：广泛应用于各种低频放大电路中，如音频放大器的前置级等，是模拟电子电路中最基本、最重要的放大电路之一。

在实际应用中，需要根据具体的需求和电路条件，合理选择电路元件参数，以获得良好的放大性能和稳定性。