共集电极放大电路电压增益，公共集电极放大器及分压器公式增益案例配置方程

很多朋友对共集电极放大电路电压增益，公共集电极放大器及分压器公式增益案例配置方程不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

通用集电极放大器在其发射极负载上产生一个输出电压，该电压与输入信号同相。一般集电极放大器是另一种类型的双极结型晶体管(BJT)配置，其中输入信号施加于基极端，输出信号取自发射极端子。因此，集电极端为输入和输出电路所共用。这种类型的配置被称为公共集电极(CC ),因为集电极端子被电源有效地“接地”或“接地”。

在许多方面，共集电极配置(CC)与共发射极(CE)配置相反，因为连接的负载电阻从R C的集电极端变为R E的发射极端，通常使用共集电极或接地集电极配置，其中高阻抗输入源需要连接到要求高电流增益的低阻抗输出负载。考虑以下共集电极放大器电路。使用NPN晶体管的共集电极放大器

电阻R 1和R 2构成一个简单的分压网络，将NPN晶体管偏置到导通状态。由于分压器对晶体管的负载很小，因此可以利用所示的简单分压器公式轻松计算出基极电压V B。分压器网络晶体管的集电极端直接连接到V CC，没有集电极电阻。(R C=0)任何集电极电流都会在发射极电阻R e上产生压降，然而在集电极放大器电路中，压降是一样的，V E也代表输出电压V OUT。

理想情况下，我们希望R E上的DC压降等于电源电压的一半，V CC使晶体管的静态输出电压处于特性曲线的中间，从而允许最大的未压缩输出信号。因此，re的选择很大程度上取决于I B和晶体管电流增益，。

当基极-发射极pn结正向偏置时，基极电流通过结流向发射极，促使晶体管动作，从而产生更大的集电极电流I C。因此，发射极电流是基极电流和集电极电流的组合，如下：I E=I B I C。然而，由于基极电流与集电极电流相比非常小，发射极电流大约等于集电极电流。因此，即I C

与共发射极(CE)放大器配置一样，输入信号施加于晶体管的基极端子，放大器输出信号来自发射极-发射极端子，如上所述。然而，由于在晶体管的基极和发射极端子之间只有一个正向偏置的pn结，所以施加到基极的任何输入信号都直接通过该结到达发射极。因此，发射机上的输出信号与基站施加的输入信号同相。

由于放大器输出信号来自发射极负载，这种类型的晶体管配置也称为发射极跟随器电路，因为发射极输出“跟随”或跟踪基本输入信号的任何电压变化，除了它保持在基准电压以下约0.7伏(V BE)之外。因此，V IN和V OUT同相，导致输入和输出信号之间的相位差为零。

话虽如此，但发射极pn结实际上相当于一个正向偏置二极管。对于小交流输入信号，发射极二极管结的电阻由下式给出：r' e=25mV/I e，其中25mV为室温下的结温电压(25C ), I e为发射极电流。因此，随着发射极电流的增加，发射极电阻会成比例地降低。

流经内部基极-发射极结电阻的基极电流也会流出，并通过外部连接的发射极电阻R电子。这两个电阻串联在一起，因此用作分压网络来产生压降。因为r' e的值很小，而R 'e大得多，通常在千欧(k)范围内，所以放大器的输出电压小于其输入电压。然而，实际上，输出电压的幅度(峰峰值)通常在输入电压的98%至99%之间。在大多数情况下，接近到足以被视为单位增益。

我们可以利用分压器公式计算共集电极放大器的电压增益V A，如图所示，假设基准电压V B实际上是输入电压V IN。共集电极放大器的电压增益

因此，共集电极放大器不能提供电压放大，出于显而易见的原因，用于描述共集电极放大器电路的另一个表达式是电压跟随器电路。因此，由于输出信号紧跟输入信号并与之同相，因此共集电极电路是一个同相单位电压增益放大器。共集电极放大器示例1

NPN双极晶体管和分压器偏置网络构成共集电极放大器。如果R1=5k 6，R2=6k 8，电源电压为12伏。使用4k7内部负载电阻时，计算值：V B、V C和V E，发射极电流即发射极电阻r’E和放大器电压增益A V。同时用负载线画出最终电路和相应的特性曲线。1。基极偏置电压，V B

2。集电极电压，v c。由于没有集电极负载电阻，晶体管的集电极端直接连接到DC电源轨，所以V C=V CC=12伏。3。发射极偏置电压，V E4。变送器电流，I E5。交流发射极电阻，r' e6。电压增益，带负载线的共集电极放大器电路的V共集电极输入阻抗

虽然共集电极放大器不太擅长电压放大，因为我们可以看到其小信号电压增益约等于1 (Av 1)，但由于其高输入(Z IN)和低输出(Z OUT)阻抗，它可以在输入信号源和负载阻抗load之间提供隔离。

共集电极放大器的另一个有用特性是，只要它导通，就能提供电流增益(A i)。换句话说，它可以响应其基极电流I B的微小变化，将大电流从集电极转移到发射极，记住，这个DC电流只看到re，因为没有R C，那么DC电流就是：V CC/R E，如果R E小，可能就大。考虑以下基本共集电极放大器或射极跟随器配置。通用集电极放大器配置

对于电路的交流分析，电容短路，V CC短路(零阻抗)。所以等效电路如下，偏置电流和电压如下：看基本共集电极配置的输入阻抗，Z IN给定为：但作为，通常远大于1(通常在100以上)， 1的表达式可以简化为，，因为乘以100和乘以101几乎一样。因此，共集电极放大器基极阻抗

其中：是晶体管的电流增益，re是等效发射极电阻，r' e是发射极-基极二极管的交流电阻。请注意，由于R e的组合值通常远大于二极管的等效电阻，因此R e(千欧姆与几欧姆相比)晶体管的基极阻抗可以简单地表示为：* R e这里值得注意的是晶体管的输入基极阻抗，Z IN (base)可以通过并联的发射极支路电阻R E或负载电阻R L的值来控制。

虽然上面的等式给出了晶体管基极的输入阻抗，但它没有给出源信号的真实输入阻抗来看整个放大器电路。为此，我们需要考虑构成分压器偏置网络的两个电阻。因此：共集电极放大器的输入阻抗示例No2使用前一个。如果负载电阻R L为10k，NPN晶体管电流增益为100，则计算晶体管基极和放大器级的输入阻抗。1 。交流发射极电阻，r' e

2。等效负载电阻，R e3。晶体管基极阻抗，Z BASE2。放大器的输入阻抗，Z IN(级)由于晶体管的基极阻抗远高于放大器的输入阻抗2.8k，因此共集电极放大器的输入阻抗由两个偏置电阻R 1和R 2的比值决定。/p共集电极输出阻抗

要确定CC放大器输出阻抗Z OUT 从负载回到放大器发射极端子，我们必须首先去除负载因为我们希望看到驱动负载的放大器的有效电阻。因此，查看放大器输出的AC等效电路如下：

从上面看，基本电路的输入阻抗如下： - [R 乙=R 1 || - [R 2 。晶体管的电流增益如下：。因此，输出方程式如下：

我们可以看到发射极电阻R E 是有效的与晶体管的整个阻抗并行回到其发射极端子并联。

如果我们使用上面的元件值计算我们的共射极放大器电路的输出阻抗，它将给出输出阻抗Z OUT 小于50（49.5），远小于输入阻抗较高的Z IN（BASE）。

因此我们可以从那时起， Common Collector Amplifier 配置具有非常高的输入阻抗和非常低的输出阻抗，可以驱动低阻抗负载。实际上由于CC放大器具有相对较高的输入阻抗和极低的输出阻抗，因此通常用作单位增益缓冲放大器。

确定输出阻抗Z OUT 我们的示例放大器通过计算大约为50，如果我们现在将10k负载电阻连接回电路，则产生的输出阻抗将为：

虽然负载电阻为10k，但等效输出电阻仍低至49.3。这是因为R L 与Z OUT 相比较大，因此对于最大功率传输，R L 必须等于Z OUT 。由于公共集电极放大器的电压增益被认为是单位（1），因此放大器功率增益必须等于其当前增益，如P=V * I。

由于公共集电极电流增益定义为发射极电流与基极电流之比，=I E/I B=+ 1 ，因此遵循放大器电流增益必须近似等于Beta（），因为+ 1 实际上与Beta相同。

Common Collector Summary

我们它已经在本教程中看到了Common Collector Amplifier它得名，因为BJT的集电极端子对输入和输出电路都是通用的，因为没有集电极电阻，R C 。

公共集电极放大器的电压增益近似等于1（A v 1）及其当前增益A i 大约等于Beta，（A i ），这取决于特定tran的值晶体管Beta值可以安静高。

我们还通过计算看到，输入阻抗Z IN 为高，而其输出阻抗为Z OUT 低电平，使其可用于阻抗匹配（或电阻匹配）或作为电压源和低阻抗负载之间的缓冲电路。

当公共集电极（CC）放大器接收到它时输入信号到基极，输出电压取自发射极负载，输入和输出电压是“同相”（0 o 相位差），因此公共集电极配置按次要名称发射极跟随器的输出电压（发射极电压）跟随输入基准电压。

以上知识分享希望能够帮助到大家！