共發射極放大電路歡迎來到共發射極放大電路課程。本課程將深入探討這種重要的模擬電子電路，分析其工作原理、特性和應用。目標與內容概述理解基本原理掌握共發射極放大電路的工作機制和特性。分析電路性能學習評估和優化電路的各項性能指標。設計實踐通過實例學習共發射極放大電路的設計方法。應用探索了解該電路在電子設備中的廣泛應用。共發射極放大電路基本特性高輸入阻抗減少對信號源的負載影響，提高電路的靈敏度。低輸出阻抗有利于驅動后級電路，提高功率傳輸效率。電壓放大能力強可實現高增益，適用于小信號放大。共發射極放大電路的等效電路電阻模型使用電阻網絡模擬電路的直流和交流特性。電容模型引入電容元件模擬電路的頻率響應。晶體管模型使用小信號模型描述晶體管的動態特性。共發射極放大電路的輸入特性輸入阻抗通常在幾千歐姆到幾萬歐姆之間，有利于信號耦合。輸入電壓范圍受晶體管特性影響，一般在幾十毫伏到幾百毫伏之間。輸入電流基極電流較小，通常在微安級別，減少對信號源的負載。共發射極放大電路的輸出特性1輸出阻抗較低，通常在幾百歐姆到幾千歐姆之間，有利于驅動負載。2輸出電壓擺幅受供電電壓限制，典型值為供電電壓的70%-80%。3輸出電流能力取決于晶體管規格，一般可達到幾十毫安到幾百毫安。共發射極放大電路的伏安特性截止區輸入電壓低于開啟電壓，晶體管關閉。線性區輸入電壓適中，晶體管工作在放大狀態。飽和區輸入電壓過高，晶體管完全導通，失去放大作用。共發射極放大電路的放大特性1電壓增益2電流增益3功率增益4相位特性電壓增益通常為10-100倍，電流增益可達數十到數百倍，功率增益是兩者之積。輸出信號相位與輸入相反。共發射極放大電路的頻率特性1低頻響應2中頻響應3高頻響應4帶寬低頻受耦合電容影響，高頻受晶體管本征電容限制。中頻段增益穩定，帶寬通常在幾Hz到幾MHz。共發射極放大電路的噪聲特性1/f閃爍噪聲低頻噪聲，與晶體管制造工藝相關。kT/C熱噪聲由電阻和晶體管產生，與溫度成正比。10dB信噪比典型值，可通過優化設計提高。共發射極放大電路的熱穩定性溫度漂移溫度變化導致晶體管參數變化，影響電路性能。熱失控溫度升高可能導致電流增加，形成正反饋，需要采取措施防止。穩定措施使用負反饋、溫度補償等技術提高電路的熱穩定性。共發射極放大電路的負載特性1負載線分析通過負載線確定晶體管的工作點。2負載匹配合理選擇負載阻抗，實現最大功率傳輸。3動態負載范圍考慮負載變化對電路性能的影響。4負載調節設計電路以適應不同負載條件。共發射極放大電路的溫度特性溫度系數描述電路參數隨溫度變化的程度。低溫特性低溫可能導致晶體管性能下降。高溫特性高溫可能引起漏電流增加，影響電路穩定性。共發射極放大電路的偏置電路1固定偏置結構簡單，但溫度穩定性差。2分壓偏置常用方式，具有較好的溫度穩定性。3自偏置利用發射極電阻提供負反饋，提高穩定性。4恒流源偏置提供穩定的偏置電流，性能最佳但成本較高。共發射極放大電路的直流偏置設計確定工作點選擇合適的集電極電流和集電極-發射極電壓。計算偏置電阻根據工作點和晶體管參數計算所需的偏置電阻值。溫度補償添加溫度補償電路，如熱敏電阻，提高溫度穩定性。仿真驗證使用電路仿真軟件驗證偏置設計的正確性。共發射極放大電路的交流負載設計負載阻抗匹配選擇合適的負載電阻，實現最大功率傳輸。耦合電容選擇確定合適的耦合電容值，保證低頻響應。旁路電容設計選擇合適的旁路電容，提高高頻性能。輸出阻抗優化通過電路設計降低輸出阻抗，提高驅動能力。共發射極放大電路的頻率補償設計1高頻補償2低頻補償3相位補償4帶寬擴展高頻補償使用并聯電容，低頻補償采用大耦合電容。相位補償網絡改善相頻特性。帶寬擴展技術如電感峰值補償可提高頻率響應。共發射極放大電路的放大倍數設計10-100x典型增益共發射極放大電路的常見電壓增益范圍。20dB增益單位20dB對應10倍電壓增益，常用于描述放大器性能。1/β反饋因子負反饋的深度，影響電路的實際增益。共發射極放大電路的電源設計電源電壓選擇根據所需輸出擺幅和功耗要求選擇合適的電源電壓。電源濾波設計適當的濾波電路，減少電源噪聲對放大電路的影響。電壓穩定使用穩壓器或線性調節器提供穩定的供電電壓。共發射極放大電路的耦合電路設計電容耦合使用電容器阻隔直流，傳遞交流信號，常用于多級放大。變壓器耦合利用變壓器實現阻抗匹配和電氣隔離，適用于功率放大。直接耦合直接連接各級電路，省去耦合元件，但需要謹慎設計偏置。共發射極放大電路的典型應用電路共發射極放大電路在電子設備中的應用消費電子音響設備、電視機、移動電話等音頻放大電路。通信設備無線電收發器、基站設備中的射頻放大器。工業控制傳感器信號調理、儀表放大器等精密測量電路。醫療設備心電圖機、超聲設備等生物電信號放大器。共發射極放大電路設計實例分析1設計需求設計一個音頻前置放大器，增益20dB，帶寬20Hz-20kHz。電路方案采用單管共發射極配置，使用分壓偏置，輸出采用電容耦合。關鍵參數選用BC547B晶體管，偏置電流2mA，負載電阻1kΩ。共發射極放大電路設計實例分析21偏置設計計算偏置電阻值，確保晶體管工作在線性區。2交流分析計算小信號參數，確定實際增益和輸入輸出阻抗。3頻率響應選擇合適的耦合電容，確保低頻響應滿足要求。4噪聲分析計算電路噪聲系數，評估信噪比性能。共發射極放大電路設計實例分析3原理圖繪制使用EDA軟件繪制詳細的電路原理圖。仿真驗證進行DC、AC和瞬態分析，驗證電路性能。PCB設計根據原理圖設計印刷電路板布局。樣機測試制作樣機并進行實際測試，驗證設計正確性。共發射極放大電路設計實例分析4溫度補償添加熱敏電阻網絡，提高電路的溫度穩定性。反饋網絡設計負反饋網絡，改善線性度和穩定性。輸出保護增加過流保護電路，提高電路的可靠性。EMC設計考慮電磁兼容性，添加必要的濾波和屏蔽措施。共發射極放大電路設計實例分析520dB測試增益實測電壓增益，驗證是否達到設計指標。19.5kHz帶寬測試測量-3dB帶寬，確認頻率響應特性。0.1%失真度測量總諧波失真，評估音頻質量。共發射極放大電路設計思路總結需求分析明確應用場景和性能指標要求。方案選擇根據需求選擇合適的電路拓撲和器件。性能優化通過仿真和實測不斷優化電路參數。本課件總結1基礎知識2設計方法3實踐技能4應用拓展本課程全面介紹了共發射極放大電路的原理、特性和設計方