放大電路在放大信號時(shí),總有兩個電極作為信號的輸入端,同時(shí)也應(yīng)有兩個電極作為輸出端。根據(jù)半導(dǎo)體三極管三個電極與輸入、輸出端子的連接方式,可歸納為三種:共發(fā)射極電路、共基極電路以及共集電極電路。圖15-8 所示就是這三種電路的接法。
這三種電路的共同特點(diǎn)是,它們各有兩個回路,其中一個是輸入回路,另一個是輸出回路,并且這兩個回路有一個公共端,而公共端是對交流信號而言的。它們的區(qū)別在于:共發(fā)射極電路管子的發(fā)射極是公共端,信號從基極與發(fā)射極之間輸入,而從集電極和發(fā)射極之間輸出;共基極電路則以基極作為輸入、輸出端的公共端;共集電極電路則以集電極作為輸入、輸出的共公端,因?yàn)樗妮敵鲂盘柺菑陌l(fā)射極引出的.所以又把共集電極放大電路稱為
射極輸出器。
下面從幾個方面對這三個電路的特性進(jìn)行比較。
1.電流放大倍數(shù)
共發(fā)射極電路的輸入電流是基極電流IB,輸出電流是集電極電流IC, 電流放大倍數(shù)β=△IC/△IB,通常β值是較大的。
共基極電路的輸入電流是發(fā)射極電流IE,輸出電流是集電極電流IC, 電流放大倍數(shù)α=△IC/△IE。由于△IC小于△IE,所以α 總是小于1的。
共集電極的輸入電流是基極電流lB,輸出電流是發(fā)射極電流IE,電流放大倍數(shù)K=△IE/△IB=(△IB+△IC)/△IB=1+β,可見其電流放大倍數(shù)也是較大的。
2. 電壓放大倍數(shù)
共發(fā)射極電路的輸入端實(shí)際上是三極管的發(fā)射結(jié),由于三極管處于正向電壓工作狀態(tài),所以它的輸入阻抗是很低的、而輸出端的集電結(jié)是處于反向電壓工作狀態(tài),它的輸出阻抗是很大的。由于共發(fā)射極電路的電流放大倍數(shù)較大,輸出電流就會在輸出端產(chǎn)生較大的輸出電壓,因而共發(fā)射極電路的電壓放大倍數(shù)較大。
共基極電路的電流放大倍數(shù)雖然小于1,但可以選擇較大的集電極負(fù)載電阻RL和合適的集電極電源EC,使RL的阻值增大后IC不變,那么在RL上仍可以得到較大的輸出電壓. .使電壓放大倍數(shù)遠(yuǎn)大于1。
共集電極電路的輸入端是集電站,它處于反向電壓工作狀態(tài),所以有較高的輸入阻抗而輸出阻抗很低.使得共集電極的電壓放大倍數(shù)總小于1。
3. 功率放大倍數(shù)
這三種電路都有功率放大的能力已對于共基極電路來說,雖然它的電流放大倍數(shù)α<1,但電壓放大倍數(shù)較大,所以仍有功率放大倍數(shù)。在這三種電路中,共發(fā)射極電路的功率放大倍數(shù)最高。
4. 頻率特性
放大電路的頻率特性是指放大電路在工作頻率范圍內(nèi)其放大倍數(shù)隨頻率變化的特性。在共發(fā)射極的電路中,由于電流放大倍數(shù)β=△IC/△IB,當(dāng)頻率升高時(shí),△IB增加而△IC卻減少.所以使β下降。當(dāng)β值下降到低頻時(shí)的0.707 倍時(shí).所對應(yīng)的頻率,叫做共發(fā)射極電路的截止頻率fβ。
在共基極的電路中,由于電流放大倍數(shù)a=△IC/△IE, 當(dāng)頻率升高時(shí),△IE不變而△IC卻減少,所以使α下降。但與共發(fā)射極電路相比, α下降的速度比β下降的速度要慢多了。同樣,當(dāng)α 值下降到低頻時(shí)的0.707 倍時(shí),所對應(yīng)的頻率叫做共基極電路的截止頻率fa 。
fβ和fa之間有如下的關(guān)系:
從上式可見,共基極電路的放大倍數(shù)雖不如共發(fā)射極電路,但其頻率特性要好得多。通過以上幾個方面的比較可以看出:共發(fā)射極電路的電流、電壓和功率放大倍數(shù)最高,因而是一種使用最廣泛的電路;共基極電路的頻率特性最好,因而它在高頻電路中使用得最多;共集電極電路有著輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點(diǎn),常用來作阻抗變換器使用。
表15-4列出了這三種電路的主要特性。