今天為啥會(huì)介紹這3種放大電路咧,因?yàn)槲业谝淮蔚缴虾9ぷ髅嬖嚂r(shí),就被面試官問了這個(gè)問題,記得當(dāng)時(shí)沒回答上來,很遺憾;這家公司是做穿戴設(shè)備的,需要用到很多傳感器,所以對(duì)放大電路問得比較多;
所以今天想起來就介紹下:一般業(yè)界里有句名言,新手恐懼放大電路,哈哈哈;還有另一點(diǎn)就是所有放大器件都是以這三種放大電路為原型設(shè)計(jì)的,萬變不離其宗,所以這3種放大電路我們要知道;
- 基本共射放大電路
顧名思義共射就是從基極輸入,集電極輸出,輸入和輸出共用發(fā)射極;
我們分析下,我們目的是放大前端的小交流信號(hào),Rs為其內(nèi)阻,如果直接將小信號(hào)加載到三極管基極,三極管是截至的,所以我們先用下圖中直流電壓將三極管開啟,然后再接入小信號(hào),讓小信號(hào)騎在直流電壓上放大,中間電容是為了隔離直流電壓;
過程就是小信號(hào)騎在直流電壓上輸入導(dǎo)致iB變化,從而引起iC變化,又
UA = VCC - ic*Rc,所以UA電壓為反相的,是輸入交流信號(hào)反相放大再疊加直流電壓的信號(hào),再經(jīng)過電容,輸出放大的交流信號(hào),如圖示:
我們看此電路的交流等效通路如下:即直流接地,電容短路:
在上述交流等效電路上再應(yīng)用微變等效得,即三極管be可等效成動(dòng)態(tài)電阻rbe,ce兩端可等效成受控電流源;如下圖所示:
則輸出Uo =- βibRc//RL(這里負(fù)號(hào)表示輸出反相),Ui = ib*rbe;
則放大倍數(shù)Au = Uo/Ui = - βibRc//RL/(ib*rbe)
對(duì)于前端Us電源來說,后端一個(gè)整體相當(dāng)于一個(gè)電阻Ri,Ui為Ri兩端電壓,即戴維南等效:
則Ri = RB//rbe;
對(duì)于輸入信號(hào)Us來說,實(shí)際放大倍數(shù)Aus =(Uo/Ui)(Ui/Us)=AuUi/Us;
Ui/Us我們會(huì)算吧,由上述等效電路可得:
Ui/Us = Ri/(Ri+Rs),則Aus = AuUi/Us = Au Ri/(Ri+Rs);
這里我們可以得出結(jié)論:輸入內(nèi)阻Ri要越大越好,這樣不影響放大倍數(shù);
我們?cè)購呢?fù)載往前看,利用戴維南等效;即除負(fù)載外,前端所有電路看作一個(gè)電壓源和輸出電阻Ro串聯(lián),獨(dú)立電源看作短路;
則有
我們分析可得前端電路回路中Ib = 0;則受控源電流也等于0;
所以Ro = Rc ;
我們知道Uo = (RL/(Ro+RL))*U;io = U/(Ro+RL);
這里我們可以得出結(jié)論:當(dāng)Ro很小時(shí),負(fù)載RL變化,輸出Uo基本不變,相當(dāng)于一個(gè)電壓源,當(dāng)Ro遠(yuǎn)大于RL時(shí),輸出電流io基本不變,相當(dāng)于一個(gè)電流源;
我們總結(jié)下:共射放大電路可以放大電壓和電流,但是電壓是反相的;
2.基本共集放大電路
實(shí)際電路與微變等效電路如下:
因此,此電路為電壓跟隨,但是電流放大1+β;我們利用戴維南等效看下輸入電阻:輸入電阻較大,所以在設(shè)計(jì)放大時(shí),共集放大電路可以作為第一級(jí)輸入,輸入電阻大,適合采集信號(hào);
我們利用戴維南等效看下輸出電阻:
我們總結(jié)下,共集放大電路輸入電阻較高,輸出電阻較小;電壓輸出跟隨,電流放大1+β倍;
3.基本共基放大電路
從電路結(jié)構(gòu)上看,從發(fā)射極輸入,集電極輸出;電流是不會(huì)放大的,我們知道基極控制Ic,所以共基電流不會(huì)放大;電壓放大有限;
我們利用戴維南等效,求出輸入電阻Ri:
我們利用戴維南等效,求出輸出電阻Ro:
我們總結(jié)下,共基放大電路電流不會(huì)放大,電壓放大有限,輸入電阻低;
我們總結(jié)下:
1.共射放大電路,反向放大電壓,同向放大電流,電流放大β倍;
2.共集放大電路,電壓跟隨,同向放大電流,電流放大1+β倍,輸入電阻高,輸出電阻小;
3.共基放大電路,同向放大電壓,但是放大有限,電流不放大,輸入電阻小;
今天說的有點(diǎn)純理論了,但是我們做電路的,面試官很多都會(huì)問這些,除非這家公司沒有放大項(xiàng)目,所以我們了解下區(qū)別就可以;
我們?cè)谟眠@些電路時(shí),我們考慮,第一級(jí)放大電路我們?cè)撨x用啥樣的咧,是不是得用輸入電阻高的,這樣分的電壓不會(huì)變少,輸出級(jí)的我們想要輸出穩(wěn)定的電壓,那么就要求輸出電阻小,一般一個(gè)完整的放大電路并不是單一電路,而是多個(gè)類型放大電路的組合;
今天就到這里,感謝大家閱讀;
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