D07_BJT放大器.ppt

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1、Chapter 7BJT放大器放大器本章重點一覽7.1 放大器放大器 理想放大元件理想放大元件 主動模式主動模式7.2 CE放大器放大器 偏壓電路的設計偏壓電路的設計 加上電容加上電容7.3 小信號分析小信號分析 BJT小信號模型小信號模型 放大電路分析放大電路分析 放大器等效電路放大器等效電路 無射極電容的無射極電容的CE放大器放大器2本章重點一覽7.4 CB放大器放大器 小信號分析小信號分析7.5 CC放大器放大器 小信號分析小信號分析 CC放大器的應用放大器的應用 直流偏壓設計直流偏壓設計7.6 結語結語37.1 放大器放大器的功能是將輸入信號忠實地放大，即放大器的功能是將輸入信號忠實地

2、放大，即輸出信號和輸入信號有相同的波形，差別只輸出信號和輸入信號有相同的波形，差別只是振幅被放大。是振幅被放大。實際的放大器無法百分之百將輸入信號忠實實際的放大器無法百分之百將輸入信號忠實地放大，即放大信號的同時一定會產生失真。地放大，即放大信號的同時一定會產生失真。失真的程度往往是評估放大器好壞的重要依失真的程度往往是評估放大器好壞的重要依據據。47.1 放大器假如我們將一個小信號假如我們將一個小信號Vs接到接到VCCS的輸入端的輸入端(V1=Vs)，並將電源並將電源Vcc及一顆電阻及一顆電阻(R)接到其接到其輸出端輸出端 圖7.3VCCSRVCCV2VS由電路結構可知由電路結構可知57.1

3、 放大器因此因此V2的變動量與的變動量與Vs的變動量成比例，而比的變動量成比例，而比例常數例常數 G=-kR(即增益即增益)。以上結果顯示以上結果顯示VCCS是理想的放大元件，原因是理想的放大元件，原因在於：在於：電路結構非常簡單。電路結構非常簡單。增益由增益由k及及R共同決定，其中共同決定，其中k為元件特性，但為元件特性，但R值由使用者值由使用者決定。決定。增益為常數，表示輸出信號與輸入信號波形相同而沒有變形。增益為常數，表示輸出信號與輸入信號波形相同而沒有變形。67.1 放大器若若k為正數，則為正數，則 與與 反相，若反相，若k為正數，為正數，則則 與與 同相。同相。理想的理想的VCCS實

4、際上做不出來，但我們發覺實際上做不出來，但我們發覺BJT在特殊的工作狀態下，特性近似理想的在特殊的工作狀態下，特性近似理想的VCCS，因此能作為很好的放大元件。因此能作為很好的放大元件。77.1 放大器在在BJT的三個工作模式中，截止模式顯然不能的三個工作模式中，截止模式顯然不能放大信號，因為此時放大信號，因為此時IC=0，無法反應輸入信無法反應輸入信號的變化。號的變化。在飽和模式下，在飽和模式下，IC受受VBE影響，但兩者並無明影響，但兩者並無明確關係，故不能忠實反應輸入信號的變化，確關係，故不能忠實反應輸入信號的變化，因此也無法作為放大器。因此也無法作為放大器。87.1 放大器主動模式是主

5、動模式是BJT三個工作模式中，唯一三個工作模式中，唯一 和和 具有明確關係：具有明確關係：其中其中 是電晶體的參數，是電晶體的參數，主動模式下，主動模式下，BJT特性類似理想特性類似理想VCCS，差別在於輸入電壓差別在於輸入電壓和輸出電流呈指數關係而不是理想的線性關係。和輸出電流呈指數關係而不是理想的線性關係。假如信號變動範圍很小，即所謂小信號範圍內，它們的變動假如信號變動範圍很小，即所謂小信號範圍內，它們的變動量幾乎呈線性關係。量幾乎呈線性關係。97.1 放大器在小信號範圍內，在小信號範圍內，的變動的變動 和和 的的 變動變動 呈線性關係。呈線性關係。定義兩者間的比例常數為：定義兩者間的比例

6、常數為：gm是是BJT放大器最重要的參數，表示放大器最重要的參數，表示 對應對應 變動的比例，稱為傳導係數變動的比例，稱為傳導係數(transconductance)。107.1 放大器實際上只要實際上只要 就可視為小信號範圍。就可視為小信號範圍。由於一般放大器面對的就是小信號，因此由於一般放大器面對的就是小信號，因此BJT仍是一顆很好的放大元件。仍是一顆很好的放大元件。117.2 CE放大器重要觀念澄清：重要觀念澄清：BJT必須工作在必須工作在active mode才能忠實放大信號。才能忠實放大信號。BJT放大器主要利用放大器主要利用IC隨隨VBE變動的特性，再由外接電阻將變動的特性，再由外

7、接電阻將IC轉化為電壓變動，以完成放大功能。轉化為電壓變動，以完成放大功能。假設電源電壓為假設電源電壓為VCC，我們必須先設計電路使我們必須先設計電路使BJT不僅工作在不僅工作在active mode且得到適當的偏且得到適當的偏壓壓(bias)。127.2 CE放大器Step1：B極偏壓極偏壓由於需工作在主動模式，所以我們首先設計電路使得：由於需工作在主動模式，所以我們首先設計電路使得：最簡單達成的方式是如圖最簡單達成的方式是如圖 因此只要適當選擇因此只要適當選擇R1、R1 的電阻值，便能得到的電阻值，便能得到 圖7.4R1R2VCC137.2 CE放大器Step2：加入加入RE右圖的電路雖然

8、簡單，但右圖的電路雖然簡單，但有個致命的缺點。當電流有個致命的缺點。當電流導通之後導通之後BJT會發熱，會發熱，IC隨隨溫度升高而增加。而溫度升高而增加。而IC增加增加的結果，又回頭使的結果，又回頭使BJT的溫的溫度上升。如此惡性循環的度上升。如此惡性循環的結果將使結果將使IC愈來愈大，最後愈來愈大，最後可能導致可能導致BJT因過熱而燒燬。因過熱而燒燬。這個現象稱為熱燒燬這個現象稱為熱燒燬(thermal runaway)R1R2VCC147.2 CE放大器 避免熱燒燬的方法很簡避免熱燒燬的方法很簡單，如圖在單，如圖在E極加上一顆極加上一顆電阻便可解決問題。因電阻便可解決問題。因為：為：當溫度

9、升高造成當溫度升高造成IC增加增加時，由於時，由於RE使得使得VE隨之隨之升高。在升高。在VB固定的情形固定的情形下，下，VBE=VB-VE隨隨VE升升高降低，造成高降低，造成IC下降，下降，因此燒燬的悲劇就不會因此燒燬的悲劇就不會發生。發生。R1R2VCCRE157.2 CE放大器除防止熱燒毀外，除防止熱燒毀外，RE 還有一個重要功能是決還有一個重要功能是決定偏壓電流定偏壓電流IE。由於在主動模式下，由於在主動模式下，且且 ，故，故RE與與gm關係密切。關係密切。167.2 CE放大器Step 3：加入加入 RC如圖，我們必須加上一顆電如圖，我們必須加上一顆電阻阻RC，才能將電流轉換成電才能

10、將電流轉換成電壓變動，達到信號放大的作壓變動，達到信號放大的作用。用。除將電流轉換成電壓變動外，除將電流轉換成電壓變動外，RC的另一個功能是決定的另一個功能是決定C極極偏壓偏壓(VC)。R1R2VCCRERC177.2 CE放大器每顆電阻都有特定功用：每顆電阻都有特定功用：R1、R2設定設定VB。RE避免熱燒燬並設定避免熱燒燬並設定IE(IC)。RC將電流轉換成電壓變動並設定將電流轉換成電壓變動並設定VC。R1R2VCCRERC187.2 CE放大器Step 4：直流偏壓設計直流偏壓設計直直流流偏偏壓壓設設計計就就是是利利用用(R1，R2，RE，RC)四四顆顆電電阻阻，使使BJT不僅工作在主動

11、模式，且工作在適當的偏壓電流及端電壓。不僅工作在主動模式，且工作在適當的偏壓電流及端電壓。我我們們通通常常選選擇擇IC，VC，VB來來訂訂定定BJT的的偏偏壓壓，然然後後IE，VB，VE也隨之確定。也隨之確定。197.2 CE放大器IC通常選擇通常選擇mA範圍的電流範圍的電流 端電壓方面，一般設計法則是選擇：端電壓方面，一般設計法則是選擇：這個設計法則背後的邏輯是利用作為這個設計法則背後的邏輯是利用作為B極偏壓，以防止熱極偏壓，以防止熱燒燬。燒燬。另一方面，由於另一方面，由於C極為輸出端，當信號被放大時，輸出信號將以極為輸出端，當信號被放大時，輸出信號將以VC為中心上下擺動，其擺動範圍的上限是

12、為中心上下擺動，其擺動範圍的上限是VCC，下限則是下限則是VE+0.3V。因此因此VC的最佳選擇是在上限和下限的中點的最佳選擇是在上限和下限的中點 207.2 CE放大器例一例一假定假定VCC=12V，我們選擇的偏我們選擇的偏壓為壓為IC=1mA，請設計偏壓電路。請設計偏壓電路。圖7.6(重複)R1R2VCCRERC217.2 CE放大器例二例二假定假定VCC=18V，我們所要的偏我們所要的偏壓為壓為IC=2mA，VB=4V，VC=11V，請設計偏壓電路。請設計偏壓電路。圖7.6(重複)R1R2VCCRERC227.2 CE放大器例三例三圖圖7.6(a)使用正負電源以擴大使用正負電源以擴大信號

13、擺動範圍，假定我們選擇信號擺動範圍，假定我們選擇IC=1mA，VB=4V，VC=4V，請設計偏壓電路。請設計偏壓電路。圖7.6(a)R1R2VCC=+12VRERCVEE=12V237.2 CE放大器Step 5：加上電容加上電容若如圖接上若如圖接上VS之後，信號之後，信號源的直流電壓會改變源的直流電壓會改變VB，則則VB可能不再等於原來可能不再等於原來設計的電壓，甚至可能低設計的電壓，甚至可能低於於0.5V，使使BJT由主動由主動模式變成截止模式。模式變成截止模式。VCCR1RCR2RERLVS247.2 CE放大器解決這個問題很簡單，如圖解決這個問題很簡單，如圖在輸入端加上一顆大電容在輸入

14、端加上一顆大電容(CB)，因為電容對直流信號而言因為電容對直流信號而言相當於斷路相當於斷路(open)，故故VB不受不受VS的直流成份所影響。的直流成份所影響。假如假如CB很大且頻率夠高的話，很大且頻率夠高的話，輸入的交流信號可以越過輸入的交流信號可以越過CB到達到達B極。極。CB稱為藕合電容稱為藕合電容(coupling capacitor)相同情況也發生在輸出端，相同情況也發生在輸出端，故同樣加上一顆大電容故同樣加上一顆大電容(CC)使使VC不受不受RL影響，但輸出的影響，但輸出的交流信號仍能送至交流信號仍能送至RL。VCCR1RCR2RERLVSCBCC257.2 CE放大器最後我們發覺

15、左上圖的放最後我們發覺左上圖的放大增益很低，原因是大增益很低，原因是RE會會造成增益大幅下降。為解造成增益大幅下降。為解決這個問題，所以如左下決這個問題，所以如左下圖加上一顆電容圖加上一顆電容CE與與RE並並聯，以有效提升增益。聯，以有效提升增益。VCCR1RCR2RERLVSCBCCVCCR1RCR2CERLVSCBCCVoRE267.2 CE放大器加上電容加上電容CE的作用說明如下：的作用說明如下：在沒有在沒有CE的情況下，當的情況下，當VB因輸入的小信號而上升時，因輸入的小信號而上升時，IC增加，增加，IE也隨之增加，故也隨之增加，故VE也跟著上升，使得也跟著上升，使得VBE=VB-VE

16、變動很小變動很小，連帶增益不大。，連帶增益不大。加上加上CE之後，當之後，當VB上升時，上升時，IE隨之增加，假如隨之增加，假如CE足夠大的足夠大的話，雖然有電流流入話，雖然有電流流入CE但但VE變動很小，使得變動很小，使得VB的變動完全的變動完全反應在反應在VBE上，造成上，造成IC大量改變，連帶增益大幅提升。大量改變，連帶增益大幅提升。以電路學的觀點而言，以電路學的觀點而言，CE的作用是將交流信號連通到地以穩的作用是將交流信號連通到地以穩定直流電壓，故稱為旁路電容定直流電壓，故稱為旁路電容(bypass capacitor)。277.2 CE放大器右圖是右圖是BJT放大器的標放大器的標準電

17、路。由於準電路。由於E極電容極電容很大，對交流小信號相很大，對交流小信號相當於短路，所以對交流當於短路，所以對交流小信號而言小信號而言E極相當於極相當於接地，故此放大器名為接地，故此放大器名為共射極放大器共射極放大器(Common Emitter amplifier,CE 放放大器大器)。VCCR1RCR2CERLVSCBCCVoRE287.3 小信號分析BJT是整個放大電路中最重要的元件，所以放是整個放大電路中最重要的元件，所以放大器分析當然以它為中心。由於面對的是小大器分析當然以它為中心。由於面對的是小信號，首先必須知道的是信號，首先必須知道的是BJT在固定直流偏壓在固定直流偏壓下對於小信

18、號變動的反應，也就是所謂的小下對於小信號變動的反應，也就是所謂的小信號等效模型信號等效模型(small-signal equivalent model)。297.3 小信號分析假定假定VBE、IB、VCE、IC分別表示分別表示VBE、IB、VCE、IC的小信號變動，可得以下關係：的小信號變動，可得以下關係：307.3 小信號分析在在active mode中，我們通常假定中，我們通常假定IC與與VCE無關，但事無關，但事實上實上IC仍仍VCE受到影響，只是作用遠比受到影響，只是作用遠比VBE小，故予以小，故予以忽略。忽略。一位名叫一位名叫Early的先生發現，的先生發現，IC在在active m

19、ode會隨會隨VCE增加而上升，其關係為：增加而上升，其關係為：稱為稱為Early effect。其中其中VA稱為稱為Early voltage，通常通常是很大的數值，由於是很大的數值，由於VA很大而很大而VT很小，故很小，故IC受受VCE的的影響遠小於影響遠小於VBE。317.3 小信號分析將將Early effect考慮之後，考慮之後，IC與與 VCE的關係的關係為為 327.3 小信號分析最後在小信號變動下，我們可將最後在小信號變動下，我們可將BJT等效上視等效上視為一個三端元件而以為一個三端元件而以E極為參考點，若極為參考點，若v、ib、vce、ic分別表示分別表示VBE、IB、VCE

20、、IC，則則它們之間的關係為：它們之間的關係為：337.3 小信號分析因此在小信號情況下因此在小信號情況下V 與與ib的關係像一顆電阻，的關係像一顆電阻，其阻值為其阻值為r ，另外另外ic與與V 關係像一個電壓控制關係像一個電壓控制電流源，其大小為電流源，其大小為gmv，而而ic與與vce的關係類似的關係類似一個電阻，其大小為一個電阻，其大小為 ro。347.3 小信號分析所以所以BJT的小信號模的小信號模型就如右圖，其中型就如右圖，其中r 表示表示 B極小信號等效極小信號等效電阻，電流源表示電阻，電流源表示VBE 與與IC的關係，的關係，而而ro則是由則是由Early effect造成的。造

21、成的。BCrogmvrv+E357.3 小信號分析例四例四假如假如BJT的的=100=100，VA=100V，而偏壓電流而偏壓電流IC=1mA。請估算請估算BJT的小信號等效電路的小信號等效電路中的各參數。中的各參數。圖7.9(重複)VCCR1RCR2CERLVSCBCCVoRE367.3 小信號分析有了有了BJT小信號模型之後，我們可以畫出小信號模型之後，我們可以畫出CE放大器的交流小信號等效電路放大器的交流小信號等效電路。在小信號等效電路中，由於直流電源不隨信號改變，故視為在小信號等效電路中，由於直流電源不隨信號改變，故視為交流接地。交流接地。因為電容的交流阻抗很小可忽略不計，因此所有電容

22、皆視為因為電容的交流阻抗很小可忽略不計，因此所有電容皆視為短路。短路。VCCR1RCR2CERLVSCBCCVoRErogmvR2v+RCrR1377.3 小信號分析加上一個交流小信號源加上一個交流小信號源(VS)及負載及負載(RL)之後成之後成為下圖，其中為下圖，其中RS為信號源的輸出電阻。為信號源的輸出電阻。rogmvR2v+RCrR1RLvSRSvo電路分析的步驟如下：電路分析的步驟如下：387.3 小信號分析因此放大器的增益為：因此放大器的增益為：rogmvR2v+RCrR1RLvSRSvo397.3 小信號分析以上藏著幾個重要物理意義值得說明：以上藏著幾個重要物理意義值得說明：CE放

23、大器的增益為負值，表示輸出信號與輸入信號反相。放大器的增益為負值，表示輸出信號與輸入信號反相。原因是當原因是當vS 上升時上升時IC增加，但增加，但vo卻隨之下降，故兩者呈卻隨之下降，故兩者呈反相關係。反相關係。(由電流源由電流源gmv的方向可知的方向可知)增益主要由增益主要由gm及輸出端等效電阻及輸出端等效電阻(ro/RC/RL)的乘積所決的乘積所決定，充分反映第定，充分反映第7.1節的結果。節的結果。增益增益Av除與放大器本身有關外，也受到信號源電阻及負除與放大器本身有關外，也受到信號源電阻及負載所影響。載所影響。Av隨隨RS增加而下降，所以增加而下降，所以RS愈小增益愈大；愈小增益愈大；

24、另外另外Av隨隨RL增加而上升，所以增加而上升，所以RL愈大增益愈大。愈大增益愈大。407.3 小信號分析例五例五假定假定VCC=12V，信號源電阻信號源電阻RS=1K，負載負載RL=20KBJT的的=100=100，VA=100V。請設計一個請設計一個CE放大器，其放大器，其偏壓為偏壓為IC=1mA，VB=4V，VC=8V。請計算請計算BJT小信號模型的小信號模型的參數值。參數值。求求CE放大器的增益。放大器的增益。若輸入為若輸入為VS=(10mV)sint的交流的交流小信號，請估算小信號，請估算C極的最極的最大及最小電壓。大及最小電壓。圖7.9(重複)VCCR1RCR2CERLVSCBCC

25、VoRE圖7.10(重複)BCrogmvrv+E417.3 小信號分析我們可以將左下圖的我們可以將左下圖的CE放大器小信號等效電路放大器小信號等效電路(無信無信號源及負載號源及負載)，視為右下圖的放大器等效電路，視為右下圖的放大器等效電路(amplifier equivalent circuit)，其中其中Rin 稱為放大器的輸入電阻稱為放大器的輸入電阻(input resistance)，Avo為開路增益為開路增益(open-loop gain，即即輸出端不接任何負載時的增益輸出端不接任何負載時的增益)，Ro為輸出電阻為輸出電阻(output resistance)。vxixvoR1R2vr

26、+gmvroRCixvoRo+vinvxRinAvovin電路A電路B+427.3 小信號分析由電路的等效關係得知由電路的等效關係得知Rin、Avo及及Ro:vxixvoR1R2vr+gmvroRCixvoRo+vinvxRinAvovin電路A電路B+437.3 小信號分析我們將信號源及負載加進來再做一次分析。我們將信號源及負載加進來再做一次分析。圖7.16+vSvinRinRS+AvovinRLRovo由於信號源電阻由於信號源電阻RS導致放大導致放大器真正看到的信號不是器真正看到的信號不是vS而是而是vin。Rin愈大愈大vin愈接近愈接近vS，所以所以Rin愈大愈好。理想的放大器其愈大愈

27、好。理想的放大器其Rin 。447.3 小信號分析+vSvinRinRS+AvovinRLRovo在有負載的情況下：在有負載的情況下：Ro愈小愈小vo愈大，因此愈大，因此Ro 愈小愈好。理想的放大器愈小愈好。理想的放大器 其其Ro=0。最後最後 457.3 小信號分析從從Rin、Ro可知放大器輸入端及輸出端的特可知放大器輸入端及輸出端的特性，並能判斷其優劣性，並能判斷其優劣(理想放大器理想放大器Rin ，Ro=0)。另外另外Avo告訴我們它的最大增益，告訴我們它的最大增益，是實用上的重要參考數據。是實用上的重要參考數據。現在你聽到以下工程師的對話或許能瞭解現在你聽到以下工程師的對話或許能瞭解其

28、意義了其意義了這個信號源不錯，因為它的輸出電阻這個信號源不錯，因為它的輸出電阻(RS)很小。很小。這個放大器設計得很棒，它的輸入電阻這個放大器設計得很棒，它的輸入電阻(Rin)很大而輸出很大而輸出電阻電阻(Ro)很小。很小。這個放大器可能無法用，因為我們要的增益這個放大器可能無法用，因為我們要的增益(AV)比它的比它的開路增益開路增益(Avo)還高。還高。這個負載電阻這個負載電阻(RL)太小了，輸出信號會大幅衰減。太小了，輸出信號會大幅衰減。467.3 小信號分析例六例六在例五中所設計的在例五中所設計的CE放大器，放大器，請用放大器等效電路的方法重請用放大器等效電路的方法重新計算增益。新計算增

29、益。圖7.9(重複)VCCR1RCR2CERLVSCBCCVoRE圖7.10(重複)BCrogmvrv+E477.3 小信號分析我們曾經說明射極電容我們曾經說明射極電容CE的作用在於提升的作用在於提升增益，由以下分析可看出其功效。增益，由以下分析可看出其功效。voR1R2v r+gmvRCREvxixib右圖是無射極電容時右圖是無射極電容時CE放放大器的小信號等效電路，由大器的小信號等效電路，由於沒有於沒有CE故故E極經由極經由RE接地接地由於由於ro通常很大，為簡化分通常很大，為簡化分析故將其視為斷路析故將其視為斷路(open)。487.3 小信號分析利用一個理想信號源利用一個理想信號源(v

30、x)加在輸入端，並由加在輸入端，並由 的關係可得到的關係可得到Rin及及Avo：此處此處Avo明顯下降，原因是明顯下降，原因是RE等效上被放大等效上被放大(1+)倍，造成倍，造成Avo大幅降低。大幅降低。最後最後Ro可以由輸出端送入一個理想信號源求得：可以由輸出端送入一個理想信號源求得：497.3 小信號分析例七例七在例五中所設計的在例五中所設計的CE放大器，放大器，假如假如CE沒有接的話，請計算增沒有接的話，請計算增益益圖7.9(重複)VCCR1RCR2CERLVSCBCCVoRE圖7.10(重複)BCrogmvrv+E507.4 CB放大器在在CE放大器中，我們由放大器中，我們由B極輸入小

31、信號以改變極輸入小信號以改變VBE，再利用再利用E極電容極電容(CE)使使VE保持固定。於保持固定。於是有人想到另一種作法：是有人想到另一種作法：若若B極電壓保持固定而將小極電壓保持固定而將小信號由信號由E極輸入，同樣能以極輸入，同樣能以VBE控制控制IC，達成信號放大的達成信號放大的目的。於是目的。於是Common Base(CB)放大器就被發明。放大器就被發明。由於由於B極相當於交流接地，極相當於交流接地，故名為共基極放大器故名為共基極放大器(Common Base amplifier，簡稱簡稱CB放放大器大器)。VCCR1RCCCVoCBR2REVSCERL517.4 CB放大器CB放大

32、器運作原理與放大器運作原理與CE放大器相似，它們的放大器相似，它們的特性卻不盡然相同。這是好的結果，因為不同特性卻不盡然相同。這是好的結果，因為不同才使我們有更多的選擇。原因如下：才使我們有更多的選擇。原因如下：由於由於E極端的小信號等效電阻遠比極端的小信號等效電阻遠比B極小，導致極小，導致CB放大器的放大器的輸入電阻輸入電阻(Rin)遠小於遠小於CE放大器。放大器。當當E極電壓上升時，極電壓上升時，IC隨之下降，隨之下降，C極電壓隨之上升，所以極電壓隨之上升，所以CB放大器的輸出信號與輸入信號同相，而放大器的輸出信號與輸入信號同相，而CE放大器則反相。放大器則反相。CB放大器的高頻響應較佳。

33、放大器的高頻響應較佳。527.4 CB放大器小信號分析小信號分析v r+gmvRCREvoixvoRoAvovin+Rinvxvxix537.4 CB放大器例八例八假定假定VCC=12V，請設計電路以請設計電路以得到直流偏壓如下：得到直流偏壓如下：IC=2mA，VB=3V，VC=7V。若信號源若信號源電阻電阻RS=1k，負載負載RL=5K ，求增益。假定電晶體的求增益。假定電晶體的=100=100，V VA A=200V=200V。圖7.18(重複)VCCR1RCCCVoCBR2REVSCERL547.5 CC放大器Common Collector(CC)放大器也是放大器也是CE放大器放大器的

34、變形，它和的變形，它和 CE放大器同樣由放大器同樣由B極輸入信號，極輸入信號，差別在於輸出在差別在於輸出在E極而不是極而不是C極。極。R1、R2設定設定VB，RE避免熱避免熱燒燬並設定燒燬並設定VE，作用與作用與CE放放大器完全相同。大器完全相同。在在CE放大器中，放大器中，RC的作用的作用是將電流轉化為電壓變動。由是將電流轉化為電壓變動。由於於CC放大器輸出在放大器輸出在E極，極，RC變變成毫無作用，所以將成毫無作用，所以將C極接至極接至VCC。由於輸出在由於輸出在E極，極，CE變成藕變成藕合電容，作用和合電容，作用和CE放大器放大器CC的相同。的相同。VSVCCR1CBCER2RERLVo

35、557.5 CC放大器小信號分析小信號分析VSRSRxR1 R2RLVoREv r+gmv567.5 CC放大器CC放大器有高輸入電阻及低輸出電阻，特性放大器有高輸入電阻及低輸出電阻，特性近似理想放大器，但增益卻小於近似理想放大器，但增益卻小於1，即信號沒，即信號沒有放大反而變小。有放大反而變小。因為因為CC放大器不是電壓放大器，放大器不是電壓放大器，而是電流放大器而是電流放大器(current amplifier)，主要作為電流放主要作為電流放大之用。我們定義電流增益為大之用。我們定義電流增益為負載電流與信號源輸出電流的負載電流與信號源輸出電流的比值。比值。圖7.21(重複)VSVCCR1C

36、BCER2RERLVo577.5 CC放大器由於由於CC放大器具有高輸入阻抗和低輸出阻抗的特性，放大器具有高輸入阻抗和低輸出阻抗的特性，所以常用在多級放大器的輸出端。在多級放大電路的所以常用在多級放大器的輸出端。在多級放大電路的輸出端，通常信號電壓已經足夠大，此時就需要電流輸出端，通常信號電壓已經足夠大，此時就需要電流放大。放大。CC放大器和放大器和CB/CE放大器另一個不同點，在於其輸放大器另一個不同點，在於其輸入通常是大信號而非小信號，原因是它的輸入通常是大信號而非小信號，原因是它的輸入信號通常已被充分放大而不是小信號。入信號通常已被充分放大而不是小信號。為了使信號有最大擺動範圍，通常選擇為了使信號有最大擺動範圍，通常選擇另外由於另外由於CC放大器面對的是大信號，故偏壓電流通常遠大於放大器面對的是大信號，故偏壓電流通常遠大於CE/CB放大器放大器。587.5 CC放大器例九例九CC放大器之放大器之VCC=24V，負載負載RL=100，假定輸出信號最假定輸出信號最大變動大變動(Vo)為為 5V，請設計偏請設計偏壓電流使輸出信號不致產生變壓電流使輸出信號不致產生變形。形。(假定電晶體的假定電晶體的=100=100，VBE(on)=0.7V。)圖7.21(重複)VSVCCR1CBCER2RERLVo59