亿迅智能制造网
工业4.0先进制造技术信息网站!
首页 | 制造技术 | 制造设备 | 工业物联网 | 工业材料 | 设备保养维修 | 工业编程 |
home  MfgRobots >> 亿迅智能制造网 >  >> Manufacturing Technology >> 工业技术

放大器输入输出阻抗分析

晶体管放大器的输入阻抗随电路拓扑和偏置显著变化。虽然真实阻抗是复杂且频率相关的,但实用近似为三种基本配置提供了清晰指导。

对于共集电极(射极跟随器),输入电阻简单地等于发射极电阻乘以电流增益:

Rin = \beta RE

共发射极级稍复杂,因为必须考虑内部发射极电阻 ree:

内部发射极电阻由下式给出:

ree = \dfrac{KT}{IE}\quad \text{其中}\quad K = 1.38\times10^{-23}\,\text{W·s/K},\;T \approx 300\,\text{K}

对于硅晶体管,常数简化为每毫安发射极电流约 26 mV:

ree \approx \dfrac{26\,\text{mV}}{IE\,(\text{A})}

因此,共发射极级的输入电阻为:

Rin = \beta\,ree

示例:β = 100,发射极偏置 1 mA 时,

ree = \dfrac{26\,\text{mV}}{1\,\text{mA}} = 0.26\,\Omega
Rin = 100 \times 0.26\,\Omega = 26\,\Omega

对于包含外部发射极电阻 RE 的共集电极级,更准确的输入电阻估计为:

Rin = \beta\,(RE + ree)

此表达式也适用于包含发射极电阻的共发射极配置。

共基极配置输入阻抗显著较低,基本等于内部发射极电阻:

Rin = ree

高输入阻抗使共集电极成为驱动高阻抗源(如晶体或陶瓷麦克风)的理想选择。共基极的低输入阻抗适用于射频应用,需匹配 50 Ω 同轴馈线。共发射极级提供中等输入阻抗,适合动圈麦克风等中等阻抗源。

三种基本配置的输出阻抗汇总如下图。共发射极级的中等输出阻抗解释了其作为通用放大任务的流行原因。共集电极级极低的输出阻抗用于阻抗匹配,例如无变压器连接 4 Ω 扬声器。输出电阻的闭式表达式更复杂;参见 R. Victor Jones 推导(参考 [RVJ])。

放大器输入输出阻抗分析

放大器特性改编自 GE 晶体管手册,图 1.21。

回顾

相关工作表

工业技术

  1. 共射极放大器:设计、测量与负反馈技术
  2. 高增益多级共射极放大器设计:负反馈稳定性实践
  3. 高增益差分放大器设计:NPN 晶体管实现
  4. DIY 12AX7 电子管音频放大器:经典音质构建指南
  5. 同相放大器:构建、测试与掌握运放增益控制
  6. 构建高性能B类推挽音频放大器——基于TL082运放
  7. 理解放大器增益:电压、电流与功率
  8. 共射极放大器详解:开关、放大与偏置技术
  9. 共源极 JFET 放大器:设计、分析与实用工作表
  10. 共源极放大器 (IGFET):设计、偏置与性能
  11. 共漏极放大器 (IGFET):设计、功能与应用
  12. 共栅极 IGFET 放大器:理论、设计与实际应用