百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 技术文章 > 正文

为什么称为射极跟随器?该电路的特点与参数选择

cac55 2025-01-10 11:54 9 浏览 0 评论

共射极放大电路(图1)的输出电阻,一般情况下,可以用RC表示,但是RC的阻值比较大。

所以得出一个结论,共射极放大电路的输出电阻比较大,这样的话,所接负载阻抗的大小,就会对输出电压的大小产生比较大的影响。

从这一点,我们希望输出电阻小些,甚至为0,那么Vo’基本全部加载在负载RL上,这样负载阻抗的变化基本不会改变输出电压。

射极跟随器电路

电路图3相比与共射极放大电路图1,有一个区别,就是共射极放大电路的输出从集电极引出;

而电路图3的输出由发射极引出。

在此种情况下,由于没有从集电极取出信号,所以没有必要在集电极接上电阻。

接上电阻也能使用,但产生的压降都变成了损耗。一般情况下,取消集电极电阻。

偏置电路由R1和R2组成,共同对Vcc进行分压。

电路中,R1和R2都是10kΩ,那么Q1的基极电压VB电位为7.5V;

三极管基极-发射极要工作在正向偏置状态,那么VBE压降为0.6V;那么

VE = VB – VBE = 6.9V;

这个公式告诉我们,VE的电压只和VB有关,和RE没有关系。

那么现在我们接入一个负载电阻RL,从交流分析看,相当于与电阻RE并联,

RE' = RE // RL

我们知道RE的变化,并不会影响输出信号。

得出结论:

即使改变负载电阻的值,输出电压Uo也总是一定的,即可认为射极跟随器的输出阻抗几乎为0。

VB的电压与VE的变压仅仅相差0.6V,电路增益Au=1

由发射极引出输出,电路增益为1,所以叫做射极跟随器!

集电极损耗

基极偏置电压VB为7.5V,那么发射极电位VE比其低0.6V,为6.9V。

所以晶体管集电极-发射极之间电压VCE为8.1V(=15V-6.9)

所以,静态时,晶体管集电极损耗为:

Pc = VCE * Ic = 8.1V * 10mA = 81mW

在晶体管的选择过程中,Pc的最大额定值要高于81mW。

正常的三极管可以达到200mW,所以不用担心这个问题。

但是集电极损耗随温度会有很大变化。

图4中,我们可以看出三极管2SC2001的集电极损耗,在常温20度时,可以达到600mW。但是当温度达到125度时,就下降到81mW左右了。

加之,射极跟随器大多用在电路的输出级。需要经常处理大电流,所以必须注意晶体管和电阻的发热问题。

输入输出阻抗

在输入端串联一个万用表,设置为交流-电流档,并联一个万用表,设置为交流-电压档,分别测得电流为71.752μA,电压为349.984mV,

公式 Ri = Ui / Ii

输入电阻为4.8kΩ

也可以在输入端串联一个电阻Rs=5kΩ,此时输入波形会下降一半,说明Rs与输入阻抗一致,“平分”了输入电压Ui。

输入阻抗为5kΩ。

之前阐述了射极跟随器的输出阻抗几乎为0,所以在输出端接入1 kΩ的负载,输出电压没有明显变化。

这个优点,可以用在共涉及放大电路的输出端,用来降低输出电阻。如图6所示:

这幅图相比电路图1,就是把输出部分换成“射极跟随器”

首先看到的是偏置电路,电阻R1=33kΩ,电阻R2=16kΩ,三极管2SC2001的基极电压被设置成1.6V,那么如果三极管工作在放大状态,发射极电位为1V,发射极电流为1mA,那么UCE为2V,集电极电位为3V。

该电位也是三极管Q2的基极电压,那么三极管Q2的发射极电位为2.4V,电流为2mA,UCE=2.6V。

发射极引出输出电压。

电路的放大增益

Au = Rc / RE’ = 3.9kΩ / (2kΩ//390Ω) ≈ 10

有趣的现象

还是在电路图3,我们此时接入负载电阻680V(图8),输出电压与输入电压一致,增益为1,输出电阻为0。

这个都符合预期。

那么我们此时增大输入电压,增大为8Vp-p,此时我们观测输出电压,发现一个奇怪的现象?

波形的负侧被“削去”了!

波形在向下“走”的过程中,到达一个值的时候,突然被“削去”。

说明,输出电压不可能低于这个值。

再看这个电路,没有输入交流信号的时候,发射极直流电位就已经存在6.6V,发射极的静态电流为

6.6V / 680Ω = 9.7mA

当接入负载电阻RL= 680Ω之时,从交流分析看,因为RE与RL是并联的,其两端电压降不在-3.3V以下。

9.7mA * 340Ω ≈ 3.3V

这样,带电阻负载的射极跟随器,如没有预先将空载电流增大到比最大输出电流还要大一些时,输出波形的负侧就被切去,不能得到最大的输出电压。

空载电流增大到何种程度好呢?它随必要的输出电压值与最大输出电流值而有所不同。

但是,必须要注意一点,空载电流除了让晶体管白白的发热,目前也没发现有其他的好处。

推挽型射极跟随器

为了解决空载电流的问题,可以把电路图3的发射极负载改成PNP型晶体管的射极跟随器。这个电路空载电流为0。

即在没有输入信号时,两个晶体管都截止,所以空载电流为0。

还是先看偏置电路,两个10kΩ电阻对+15V电源分压,三极管基极电压为7.5V,三极管的发射极电压为6.9V,此电压也是PNP三极管2SA954的发射极电压。

而三极管的基极电压都为7.5V,所以此时三极管2SA954截止。

当存在输入信号时候,交流分析:

  • 输入信号ui波形正侧,三极管Q1导通,电流从内向外推出(从节点5流向7),就像电路向外面“吐”一样;
  • 输入信号ui波形负侧,三极管Q2导通,电流从外向内吸入(从节点7流向5),就像电路向内部“挽”一样;

所以,叫做push-pull推挽式电路。

值得注意的是,该电路输入信号在0V附近时,基极-发射极间没有电位差,故没有基极电流的流动。这就是说,晶体管双方都截止。此时会产生开关失真。

可以在偏置电路中,加2个二极管解决这个问题。

频率特性

对电路图3进行交流分析,电压增益如图11所示

几乎为一条直线。

在频率1kHz~10MHz处,频率响应没有变化。

相比图12的共射极放大电路频率响应,射极跟随器的频率特性要更好。

看到这里,帮班长点个赞支持一下!

欢迎在评论区留言讨论,谢谢!

相关推荐

QQ表情大图(QQ表情大图怎么发)

爷青回 | QQ经典老头像(爷青回这个梗出自哪里)

点个关注不迷路记得点击上方关注我呦点击表情包长按可保存至手机表情包素材来源于网络,仅供分享哦拿完图记得吱一声点击下方分享、在看让更多人看到...

史上最全QQ官方经典头像全面翻新,不光高清还会动

每当看到上面这些头像,总能想起那些年的"轻舞飞扬","缘分天空","追风少年",这些已经模糊的头像给我们留下了太深的印象。这次为了纪念QQ20周年,腾讯官方整合了早期的105个经典头像,进行了全面翻...

QQ最全表情含义图解意思(qq表情含义图解最新 新版 文字)

QQ都不陌生吧!对QQ的表情符号含义你了解多少呢?在本文中最全图解233个表情所表达的含义,供有需人享用。用过QQ的人都晓得它的创始人是马化腾。QQ于1999年2月10日正式推出。QQ是腾讯公司开发的...

海联真人版QQ经典表情(海联真人版qq经典表情在哪)

海联版傲娇的说声“耶”狂拽炫酷就是我淑女应该轻言细语萌萌哒的娇羞哎哟喂小丫头片子机智如我吓死宝宝了欧巴卡几嘛~今天天气好晴朗怎么样?是不是很有趣呢拿起手机给自己拍几张萌萌哒的美照吧...

QQ音乐·音乐灵感独家对话金曲奖「最佳单曲制作人奖」得主JADE

JADE-AllRightJADE-差-点JADE-Goodbye,GoodbyeJADE-IAmLovefeat.乔瑟夫Chillseph下面请听本期灵感电台节目:本期博客...

亿万富豪爱泼斯坦狱中“自杀”,他背后的神秘女人出现在洛杉矶快餐店

爱泼斯坦在狱中离奇“自杀”,但他身负同谋指控的前女友、英国社交名媛希莱恩·麦克斯维尔(GhislaineMaxwell),却意外地出现在了洛杉矶街头平民快餐店,边啃着汉堡,咽着薯条,嘬着奶昔,边埋头...

扛起星战大旗的你们 觉得星战女需要换一身衣裳吗?

马上进入2016年,除了各种总结盘点以外,2016年的新看点也是需要科普一下了。目前最令人期待的应该就是《星球大战》回归了!《StarWars:原力觉醒》1月10日上映,博主不是电影评论员,所以不会...

和人对话的时候,我,最怕的就是,看到了自己内心的惶恐和脆弱

IWannaBeYourSlave(LiveFromGlobalCitizenLive2021),Maneskin很多时候,哪怕最甘于寂寞的人,也需要和人发生关联,需要和这个世界沟...

2024年度串烧完整版(搞笑失败尴尬丢人版)来了

一首APT的时间带你回顾你的2024年年度歌单。·1.《免我蹉跎苦》黄龄。·2.《红昭愿》音阙诗听。·3.《苹果香》狼戈。·4.《免我蹉跎苦》黄龄。·5.《红昭愿》音阙诗听。·6.《苹果香》狼戈。·7...

一课译词:打工人(打工人的翻译)

下午好,各位打工人!近日,“打工人”爆红网络,受到各行各业年轻人的追捧,但这词到底说的是个啥?“打工人”是那些依靠体力或技术的劳动者的统称。除了赚钱这个最大的目标,别的啥也不想;他们意志坚定,也不会迟...

初级词汇题(一)柏拉图指出不是每个孩子都适合上学,你赞成吗?

初级词汇题(一)柏拉图在《理想国》中指出不是每个孩子都适合上学,你赞成吗?今天分享的题目是我基于英文原著改编的初级词汇题A开头的第81道题。背景知识拓展:什么是nativist(先天论者)?什么是哲学...

治愈系英文:每个说不想恋爱的人,心里都装着一个无法拥有的人

Therearesomanypeopleouttherewhowilltellyouthatyoucan't.Whatyou'vegottodoisturna...

首首经典!意大利流行乐队Maneskin作品I WANNA BE YOUR SLAVE

手机点击试听(上边)Maneskin是一支来自罗马的意大利流行摇滚乐队,由主唱DamianoDavid、贝斯手VictoriaDeAngelis、吉他手ThomasRaggi和鼓手...

国家电网新一代电子商务平台投标文件双层PDF制作最全教程

投标知识在招投标过程中,我们经常碰见有些文件要求制成双层PDF格式,那么双层PDF是什么呢?怎么制作呢?今天就给大家普及下。定义双层PDF双层PDF格式文件是一种具有多层结构的PDF格式文件,是PD...

取消回复欢迎 发表评论: