2020-10-18 硬件电路设计之三极管放大电路【B站】
目录
1、总概览
2、文章
三、三极管电路的交流特性、叠加原理、与共射极放大电路
3-1，交流特性和叠加原理
3-2，共射极电路放大倍数
四、文章
4-1、射极跟随器电路分析
https://mp.weixin.qq.com/s/31NsIeAzLNmuk8mr0DRFvw
1、总概览
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2、文章
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三、三极管电路的交流特性、叠加原理、与共射极放大电路
3-1，交流特性和叠加原理
在分析射极跟随器电路时候，先普及一下二极管中交流电的叠加特性
1）直流V1=1V，交流为0V时候，看到二极管的导通压降为~0.53V
2）直流V1=0V，交流V3pk=1V时候，输出波形图会有部分截止不导通为0.只有大于0.6V才导通
3）叠加直流V1=1V，交流V3pk=1V时候，输出波形图会有部分截止不导通为0.只有大于0.6V才导通.
U1=1-1=0 二极管不导通
U2=1+1-0.6=1.4 二极管导通
4）叠加直流V1=2V，交流V3pk=1V时候
U1=2-1-0.6=0 .4V二极管导通
U2=2+1-0.6=2.4V 二极管导通
所以，在二极管电路上，增加直流电压，可以是其对交流信号无阻挡
综上，如果需要输出波形完全导通，需要保证交流和直流叠加后的电压大于二极管的导通压降。
V1-V3pk>Vbeq
3-2，共射极电路放大倍数
由前面二极管叠加特性知: 1）Vb=Uin;Ve=Vb-Vbeq=Vin-Vbeq
2）发射极电流：Ie=(Vb-Vbeq)/Re
3）因为Ic~=Ie，所以Ic=(Vb-Vbeq)/Re 集电极电压Vc=Vo=Ic*Rc（Ic电流源，Rc类似电池内阻）
4）最终得到Vc/Ve=Rc/Re；
=>Vo/(Vin-Vbeq)=Rc/Re
=>Vo=Rc/Re *(Vin-Vbeq)
=>放大倍数Av=Vo/Vin=（Rc/Re ）*(Vin-Vbeq)/Vin 非定值
*********************************************************分界线****************************************************************************
四、文章
4-1、射极跟随器电路分析
https://mp.weixin.qq.com/s/31NsIeAzLNmuk8mr0DRFvw
原创 Felix 欢畅电子 2018-06-04
一． 首先，我们来回顾一下上节课讲的内容，就是共发射极放大电路，经推导可得Av=R3/R1,与BJT直流放大系数HFE无关，而是由R3与R1之比来决定的，严格来说是有关系的，但在工程上常可忽略不计。
figure01：
一． 输出阻抗高，为什么共射放大电路的输出阻抗高呢?我们可以实际测量得出，测量的方法如下：
(为了便于理解，把figure01简化为figure02，Ro表示输出阻抗，RL为待接负载)
figure02：
①当共射放大电路输出不接负载时，相当于所接负载RL= ∞，测得此时V0 等于V01=R3/R1*V2=15*0.4=6VPP（V2的峰峰值为0.4V,当RL= ∞时，直接测三极管C极的信号即为这里的V01）
②当接上负载取RL=330Ω 时，可测得输出V02=3VPP=1/2VO1由此可得接上负载后，由于接上负载与共射放大电路的输出阻抗分压作用，导致输出变为1/2V0，即减半，经计算，V02=RL/(RL+Ro)*V01=1/2V01,
⇒RL=Ro=330Ω
⇒Ro=R3=330Ω
⇒共射放大电路的输出阻抗等于集电极电阻R3，这个输出阻抗是很大的，假设后面直接接一个8Ω的扬声器则扬声器两端的电压只有V=8/（330+8）*V01=71MV,信号不仅没有得到放大反而减小，这显然不是我们要的结果，所以这就是接下来我们要介绍的射极跟随器，它的作用就是接在共射放大电路与负载（扬声器）之间，起到阻抗转换的作用，使阻抗降低如到0Ω，从而驱动扬声器发声。
那现在我们先试着搭建射极跟随器的电路，在拿到这个命题时，我们首先应该提前思考这两个问题：
①既然射极跟随器也就是共集电极放大电路，它首先是放大电路，不管是放大电流还是放大电压，既然要起到放大作用，我们首先要给它提供一个使该电路能稳定的工作在放大区的条件，也就是前面教程讲到的提供一个稳定的静态工作点，也就是提供一个偏置电路，以及一个射极反馈电路，使该放大电路的直流特性稳定，不易受温度的影响。
② 既然是射极跟随器，那信号肯定应该从射极取出，因为若从集电极取出的话，那就是共发射极放大电路了，在此加上一个输出时加一个隔直电容，输入仍是基极通过一个耦合电容进行信号输入，最后应该考虑的一点就是集电极应该怎么接了，其实主要纠结点在于是否中间要接一个电阻RC,再接到VCC，来与基极，射极构成发射结正偏，极电结反偏的放大电路。那我们可以讨论一下有没有必要接这个集电极电阻，但此时我们可以把射极跟随器电路的大部分表示出来，如figure03：
我们前面讲到基极与射极之间存在的一个正偏的PN结，它的直流压差是固定的VBE≈0.6V,而交流阻抗为0，也就是基极输入的交流信号直接短接到射极进行输出，没有任何交流衰减，也就是假设Vb的交流信号为0.4sinwt,那么射极输出的信号也为0.4sinwt，峰峰值不变，而它的直流特性又是VB比VE大0.6V（VB=VE+0.6）,根据叠加原理，输入输出信号既有既有直流成分又有交流成分，分别写出基极的信号组成和射极的信号组成
Vb=VB+0.4sinwt.......①
Ve=VE+0.4sinwt.......②
又VB=VE+0.6代入①中得：
Vb=VE+0.6+0.4sinwt.......③
Ve=VE+0.4sinwt.......④
我们可以画出③④的波形，figure04可以看出Ve可由Vb往下平移0.6V得到，由③-④得Ve=Vb-0.6V
⇒发射极电位仅由基极Vb来决定而与RE的值、以及Rc的值无关；
所以我们可以去掉Rc，使集电极直接接VCC，当然如果接上一个Rc电阻的话，电路也能正常工作，但也意味着在该电阻式有额外的功率损耗，因此一般都把Rc省掉。
figure04：
又因为接在射极跟随器的负载电阻RL，从交流的角度看，是并联接在发射极电阻RE上的，所以改变RL的值与改变RE的值是一样的，如图figure05
∴Ve交流成分的输出信号V0也与RE的值无关，也就是说即使改变负载电阻的值，输出电压V0=Vi,即可得射极跟随器输出阻抗Ro≈0,为了说明问题我们可以做个实验来验证：
假设我们认为射极跟随器输出阻抗Ro不为0，随便取个值如Ro=8Ω，让负载RL=8Ω，则输出Vo将因为负载分压而减半Vo=RL/(RL+Ro)*Vi=1/2*Vi,而此时我们实际测到的Vo=RL/(RL+Ro)*Vi=1*Vi
⇒RL/(RL+Ro)=1
⇒Ro=0;
与假设矛盾，即假设不成立，
⇒Ro=0;
既然R0=0，也就是说，理论上射极跟随器接的负载不管为多 大时，其输出都跟随输入的值V0=Vi,而不会像前面讲的共发射极放大电路那样被负载拉下来的现象，起到了阻抗变换的作用。
figure06：
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