分相器電路產生兩個輸出信號，這些信號的幅度相等但相位與單個輸入信號的相位相反

相位分離器是另一個雙極結型晶體管的類型，（BJT）配置，其中單個正弦輸入信號被分成兩個獨立的輸出，相位相差180電角度。

晶體管分相器的輸入信號是應用于基極端子，其中一個輸出信號取自集電極端，另一個輸出信號取自發射極端。因此，晶體管分相器是一個雙輸出放大器，從其集電極和發射極端子產生互補輸出，這些輸出與180° o 異相。

單晶體管分相器電路并不是什么新鮮事，因為我們已經在之前的教程中看到了它的基本構建模塊。相位分離器，反相器電路將共發射極放大器的特性與公共集電極放大器的特性相結合。與CE放大器和CC放大器電路一樣，分相器電路正向偏置，作為線性A類放大器工作，以減少輸出信號失真。

但首先讓我們刷新我們對共發射極的了解（ CE）放大器電路和公共集電極（CC）放大器電路配置。

公共發射極放大器

具有分壓器偏置的共發射極電路是最常用的線性放大器配置，因為它易于偏置和理解。

輸入信號施加到基極端，輸出信號為如圖所示，從負載電阻，R L 連接到集電極和正電源軌之間，V CC 。因此，發射極對輸入和輸出電路都是通用的。

同時提供由以下比率確定的電壓放大：R L / R E ，共發射極（CE）配置的主要特征是它是一個反相放大器，在輸入和輸出信號之間產生180° o 的相位反轉。

To作為A類放大器工作，電路被偏置，使得饋入基極的靜態電流I B 將集電極端電壓定位在電源電壓值的大約一半。選擇電阻R 1 和R 2 的比率，使晶體管正確偏置，提供最大的無失真輸出信號。

共集電極放大器

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公共集電極放大器使用公共集電極配置中的單個晶體管，集電極對輸入和輸出電路。輸入信號施加到晶體管基極端，輸出取自發射極端，如圖所示。

當輸出信號來自發射極電阻，R E 不使用集電極電阻，因此集電極端子直接連接到電源軌V CC 。這種類型的放大器配置也稱為電壓跟隨器或更常見的射極跟隨器，因為輸出信號跟隨輸入信號。

Common Collector（CC）的主要特性）配置是它是一個非反相放大器，因為輸入信號直接通過基極 - 發射極結到達輸出。因此輸出與輸入“同相”。因此，它的電壓增益略小于1（單位）。

與先前的共發射極配置一樣，共集電極放大器的晶體管使用分壓網絡偏置為電源的一半電壓為其直流工作條件提供良好的穩定性。

相位分離器配置

如果我們將共發射極放大器的配置與公共集電極放大器的配置相結合，并從中獲取輸出同時，我們可以創建一個晶體管電路，產生兩個輸出信號，這兩個輸出信號的幅度相等但相對于彼此反轉。

相位分離器使用單個晶體管產生反相和非反相輸出，如圖所示。

使用NPN晶體管的相位分離器

我們之前說過，共發射極放大器的電壓增益是R L 與R E 的比值，即 -R L / R E （減號表示反相放大器）。如果我們要使這兩個電阻值相等（R L = R E ），那么共發射極級的電壓增益將等于-1或1 。

作為公共集電極，射極跟隨放大器電路自然具有接近單位（+1）的非反相電壓增益，兩個輸出信號，一個來自集電極，一個來自發射極，將是幅度相等但180° o 異相。這使得單位增益晶體管分相器電路非常有用，可以為另一個放大器級提供互補或反相輸入，例如B類推挽功率放大器。

為了正常工作，分壓器必須選擇連接在供電軌和地之間的網絡，以便產生正確的DC條件穩定，以便從集電極和發射極端子輸出電壓擺動，從而產生對稱輸出。

相分離器實例No1

需要單晶體管分相器電路來驅動推挽功率放大器級。如果電源電壓為9伏，設計合適的電路，使用的NPN 2N3904晶體管的Beta值為100，靜態集電極電流為1mA，輸入信號的幅度為1V峰值。

To防止發射極端輸出信號的失真，直流發射極端的偏置電壓必須大于輸入信號的最大值，在這種情況下為1伏峰值。如果我們將DC靜態發射極端電壓設置為輸入值的兩倍以確保無失真輸出擺幅，則V E 將等于2伏。

As V E 設置為2伏，流過它的發射極電流（也是集電極靜態電流）為1mA，發射極電阻值R E 計算如下： / p>

對于分相器電路的共發射極側的電壓增益等于-1（單位），集電極負載電阻R L 必須等于R E 。即R L = R E =2kΩ。因此，在集電極負載電阻上下降的電壓計算如下：

應用基爾霍夫電壓定律，V CC -V <子> C -V <子> CE -V <子>電子 = 0。因此9-2-5-2 = 0。我們期望看到這一點，因為當R L = R E 并且流過兩個電阻器的電流大致相同時，所以每個電阻器上的I * R電壓降因此在2.0伏特時會是相同的。

這意味著非反相輸出（發射極端子）的直流偏置電壓為2.0伏（0 + 2），而直流偏置電壓為反相輸出（集電極端子）為7.0伏（9-2）。換句話說，兩個輸出的直流靜態輸出電壓處于不同的值。

晶體管的直流電流增益，Beta為100.對于共發射極放大器，Beta是比率為集電極電流到基極電流，即; β= I C / I B ，所需的基極偏置電流值計算如下：

然后，對于DC電流增益為100，靜態基極電流I B（Q）為10uA 。通常的做法是，流過分壓器網絡的基極 - 地電阻器的靜態電流值比基極電流大十倍（x10）。因此，流過R 2 的電流將為10 * I B = 10 * 10uA = 100uA。

基極電壓，V B 等于發射極電壓V E 加上基極 - 發射極pn結的0.7伏正向壓降，即：2.0 + 0.7 = 2.7伏。因此，R 2 的值計算如下：

由于流過R 2 的100uA和流入晶體管基極端子的10uA，因此必須遵循110uA（100uA + 10uA）流過晶體管基極端子。頂部電阻，分壓器網絡的R 1 。如果電源電壓為9伏，晶體管基極電壓為2.7伏。電阻器R 1 的值計算如下：

因此分壓器用于分離器電路的直流偏置的網絡由R 1 =57.3kΩ和R 2 =27kΩ組成。

將上述計算值放在一起給我們單晶體管分相器電路：

晶體管相位分離器電路

單晶體管分相器電路產生輸入信號的兩個輸出版本，一個與輸入信號相位相同的非反相版本，以及一個180 o 相位反轉版本兩個輸出具有相同幅度的輸入信號，這使得分相器電路非常適合用于驅動推挽或圖騰柱配置輸出以進行放大或DC考慮下面的電路。

圖騰柱輸出級

由于補充輸出取自集電極和晶體管的發射極，當上晶體管 Q2 正向偏置并在負半周期導通時（由于反相），下晶體管 Q3 為OFF，所以波形的負半部分傳遞到負載電阻， R L 。

在輸入波形的正半周期，較低的晶體管 Q3 正向偏置并導通，而上部晶體管 Q2 為OFF，因此波形的正半部分傳遞給負載電阻， R L 。

因此在任何時候只有一個輸出晶體管， Q2 或 Q3 正向偏置并傳導輸入波形的一半。當兩個輸出晶體管從一個變為另一個時，輸入信號的兩半組合在一起產生一個反向輸出波形，跨越 R L ，其中心的直流偏置電壓為 V C 與 V E 之間的差異。電阻 R 5 用于限制電流。

晶體管相位分離器摘要

我們在本教程中已經看到通過將公共發射極電路與公共集電極電路相結合，我們可以創建另一種類型的單晶體管電路，它實際上不是CE放大器，也不是CC放大器，而是產生兩個相同幅度但相位相反的電壓的分相器電路。 。

有時需要有兩個信號，這兩個信號的幅度相等但彼此相位相差180°，并且有不同的方法來創建雙輸出分相器電路，包括使用差分放大器和運算放大器。但單晶體管分相器電路配置最容易構建和理解。

單晶體管分相器電路偏置為A類放大器，具有兩個互補（反相和非反相）輸出分別取自晶體管的集電極和發射極端子。為了正確操作，必須將每個輸出的增益設置為1，單位增益。

單晶體管分相器電路可用于驅動B類推挽放大器，中心 - 用于逆變器的抽頭變壓器或用于電機控制的圖騰柱輸出，當一個晶體管導通時，另一個晶體管關閉。