三极管三种基本放大电路

基极放大电路



  主要应用在高频放大或振荡电路,其低输入阻抗及高输出阻抗的特性也可作阻抗匹配用。电路特性归纳如下:

  输入端(EB之间)为正向偏压,因此输入阻抗低(约20~200 )
  输出端(CB之间)为反向偏压,因此输出阻抗高(约100k~1M )。


电流增益:


电压增益:


  虽然AI小于1,但是RL / Ri很大,因此电压增益相当高。

功率增益:



  由于AI小于1,所以功率增益不大。



  共发射极放大电路


  因具有电流与电压放大增益,所以广泛应用在放大器电路。其电路特性归纳如下:

  输入与输出阻抗中等(Ri约1k~5k ;RO约50k)。

  电流增益:


    电压增益:



  负号表示输出信号与输入信号反相(相位差180°)。

  功率增益:

  功率增益在三种接法中最大。

 

 共集电极放大电路




  高输入阻抗及低输出阻抗的特性可作阻抗匹配用,以改善电压信号的负载效应。其电路特性归纳如下:

  输入阻抗高(Ri约20 k );输出阻抗低(RO约20 )。

  电流增益:


  电压增益:



  电压增益等于1,表示射极的输出信号追随着基极的输入信号,所以共集极放大器又称为射极随耦器(emitterfollower)。

功率增益Ap = AI × Av≈β ,功率增益低。


晶体管接法

电流增益

电压增益

输入阻抗

输出阻抗

应用电路

共发射极

β》1

Aν>1
反相放大

中高

信号放大器

共基极

α≤1
最小

Aν>1
最大

最低

最高

高频电路
高频响应好

共集电极

γ>1
最大

Aν≤1
最小

最高

最低

阻抗匹配
射极跟随器





### 使用 MWorks 实现三极管放大电路仿真的方法 #### 1. 创建新项目并加载库文件 启动 MWorks 后,在工作区创建一个新的仿真项目。通过菜单栏中的 "File" -> "New Project" 来完成这一步骤[^1]。 为了构建所需的电子元件模型,需先导入相应的库文件。通常情况下,这些库包含了各种标准元器件如电阻器、电容器以及晶体管等基本组件。对于特定类型的BJT(双极型结型)或FET(场效应),可能还需要额外安装专门的扩展包来获取更精确的行为描述[^2]。 ```matlab % 加载默认的基础物理模块库 addpath('C:\Program Files\MWorks\Libraries\BasicElectronics') ``` #### 2. 构建电路图 利用图形化界面工具绘制目标电路结构——即NPN 或 PNP 型号的单级共射极配置形式下的交流小信号分析模型。放置好各个节点上的固定偏置电源Vcc及其连接线路之后,再加入输入耦合电容Ci 和 输出耦合电容Co ,最后设置负载RL 。确保所有参数都按照实际需求进行了合理设定[^3]。 #### 3. 参数调整与初始化 针对所选型号的具体特性曲线数据表,仔细校准基极电流IBQ 、集电极电流ICQ 及其对应的静态工作点电压UCEQ 的初始值;同时也要考虑温度系数的影响因素以提高模拟精度。此外还需指定频率范围内的增益Av 、相位裕度Phase Margin 等动态性能指标作为后续优化依据[^4]。 #### 4. 运行仿真测试 确认无误后即可点击运行按钮开始执行瞬态响应或者AC Sweep扫描操作。观察波形显示窗口内输出端相对于输入的变化趋势,并记录下最大不失真幅度、上下限截止频率fL/fH等相关测量数值用于评估整体效果优劣程度[^5]。 ```matlab % 设置仿真时间跨度与时步大小 simTimeSpan = [0, 1e-3]; % 单位秒 timeStepSize = 1e-6; % 单位秒 set_param(gcs,'StopTime',num2str(simTimeSpan(2))); set_param(gcs,'FixedStep',num2str(timeStepSize)); ```
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