半導體三極管的三種基本放大電路

半導體三極管的三種基本放大電路

放大電路在放大信號時，總有兩個電極作為信號的輸入端，同時也應有兩個電極作為輸出端。根據半導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。它們的區別在于:共發射極電路管子的發射極是公共端，信號從基極與發射極之間輸入，而從集電極和發射極之間輸出;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，因為它的輸出信號是從發射極引出的.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行比較。

1.電流放大倍數
共發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β=△IC/△IB，通常β值是較大的。

共基極電路的輸入電流是發射極電流IE，輸出電流是集電極電流IC， 電流放大倍數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，輸出電流是發射極電流IE，電流放大倍數K=△IE/△IB=(△IB+△IC)/△IB=1+β，可見其電流放大倍數也是較大的。

2. 電壓放大倍數
共發射極電路的輸入端實際上是三極管的發射結，由于三極管處于正向電壓工作狀態，所以它的輸入阻抗是很低的、而輸出端的集電結是處于反向電壓工作狀態，它的輸出阻抗是很大的。由于共發射極電路的電流放大倍數較大，輸出電流就會在輸出端產生較大的輸出電壓，因而共發射極電路的電壓放大倍數較大。

共基極電路的電流放大倍數雖然小于1，但可以選擇較大的集電極負載電阻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. .使電壓放大倍數遠大于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，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總小于1。

3. 功率放大倍數
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α<1,但電壓放大倍數較大，所以仍有功率放大倍數。在這三種電路中，共發射極電路的功率放大倍數*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其放大倍數隨頻率變化的特性。在共發射極的電路中，由于電流放大倍數β=△IC/△IB，當頻率升高時，△IB增加而△IC卻減少.所以使β下降。當β值下降到低頻時的0.707 倍時.所對應的頻率，叫做共發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a=△IC/△IE， 當頻率升高時，△IE不變而△IC卻減少，所以使α下降。但與共發射極電路相比， α下降的速度比β下降的速度要慢多了。同樣，當α 值下降到低頻時的0.707 倍時，所對應的頻率叫做共基極電路的截止頻率fa 。
fβ和fa之間有如下的關系:

從上式可見，共基極電路的放大倍數雖不如共發射極電路，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:共發射極電路的電流、電壓和功率放大倍數*高，因而是一種使用*廣泛的電路;共基極電路的頻率特性*好，因而它在高頻電路中使用得*多;共集電極電路有著輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點，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。