共集電極/漏極、發(fā)射極/源極電壓跟隨器
發(fā)布時間:2013/7/30 20:04:50 訪問次數(shù):3056
共集電極(CC)以及共漏極(CD)電路是將它們的集電極或漏極連接到低阻抗點(即交流地),如圖3.7(a)所示。因為集電極或漏極的電流只從集電極到發(fā)射極或漏極到源極,PIC24HJ64GP206-I/PT所以基極或柵極是一個很差的輸出端。結(jié)果在CC/CD組態(tài)中唯一可能輸出端就是發(fā)射極或源極。類似地,因為集電極和漏極電流跟基極或柵極的電壓有很強的關(guān)系,并且是唯一可用的其他端口,所以基極或柵極為輸入端。假設(shè)理想電流源。
圖3.7(a)共集電極射極跟隨器和共漏極源跟隨器;(b)各自的大信號響應(yīng)
大信號工作狀態(tài)
與共射極和共源極組態(tài)不同,.當它們的輸入電壓低時,輸出電壓也低,反之亦
然,意味著本質(zhì)上不反相。在N型CC或CD紐態(tài)輸出端開始上升時的輸入電壓與得到足夠的負載電流Ihias所需要的基極到發(fā)射極或柵極到源極的直流電壓相符合,此處的電壓V。接近于0.65~0.8V,為1~1.5V。由于相同的原因,最大的輸出電壓比電源電壓低一個。(即o.65~1. 5V)。另外,最小輸出電壓,根據(jù)CC或CD即將關(guān)閉時的電壓(就是沒有電流),當進入三極管范圍時,偏置晶體管將拉到地電壓。
低頻小信號響應(yīng)
與CE/CS組態(tài)一樣,模擬電路設(shè)計師通常將CC或CD晶體管偏置在它的高增益模式(BJT的正向有源區(qū)或微飽和狀態(tài)和MOSFET的飽和狀態(tài)),此時電路有最高的增益。然而在這種情況下,增益較大且穩(wěn)定,所對應(yīng)的VIN和Vc,UT范圍相對比較寬,這可以從圖3.7(b)中大信號響應(yīng)中得出。致使線性范圍寬的原因就是增益接近1,因為在VIN絕大部分范圍內(nèi),對于保持偏置電流的任何電壓,VHF和vcs一直不變。對于所有的實際目的,這種不變的電壓等于在基極到發(fā)射極或柵極到源極之間引入直流偏移電壓,換句話說,就是在VI\I和V()UT之間有個無信號增益的電壓,這就是這些電路通常被稱為發(fā)射極或源極跟隨器的原因。
如圖3.8所示,通過替換CC和CD晶體管各自的小信號等效模型,提供了一種更精確的方法計算電路的電壓增益。在開始前,理解流過體效應(yīng)跨導(dǎo)的電流與它兩端的電壓成比例是很有意義的,用一個阻值為1/gMn的電阻表示這個效果:
共集電極(CC)以及共漏極(CD)電路是將它們的集電極或漏極連接到低阻抗點(即交流地),如圖3.7(a)所示。因為集電極或漏極的電流只從集電極到發(fā)射極或漏極到源極,PIC24HJ64GP206-I/PT所以基極或柵極是一個很差的輸出端。結(jié)果在CC/CD組態(tài)中唯一可能輸出端就是發(fā)射極或源極。類似地,因為集電極和漏極電流跟基極或柵極的電壓有很強的關(guān)系,并且是唯一可用的其他端口,所以基極或柵極為輸入端。假設(shè)理想電流源。
圖3.7(a)共集電極射極跟隨器和共漏極源跟隨器;(b)各自的大信號響應(yīng)
大信號工作狀態(tài)
與共射極和共源極組態(tài)不同,.當它們的輸入電壓低時,輸出電壓也低,反之亦
然,意味著本質(zhì)上不反相。在N型CC或CD紐態(tài)輸出端開始上升時的輸入電壓與得到足夠的負載電流Ihias所需要的基極到發(fā)射極或柵極到源極的直流電壓相符合,此處的電壓V。接近于0.65~0.8V,為1~1.5V。由于相同的原因,最大的輸出電壓比電源電壓低一個。(即o.65~1. 5V)。另外,最小輸出電壓,根據(jù)CC或CD即將關(guān)閉時的電壓(就是沒有電流),當進入三極管范圍時,偏置晶體管將拉到地電壓。
低頻小信號響應(yīng)
與CE/CS組態(tài)一樣,模擬電路設(shè)計師通常將CC或CD晶體管偏置在它的高增益模式(BJT的正向有源區(qū)或微飽和狀態(tài)和MOSFET的飽和狀態(tài)),此時電路有最高的增益。然而在這種情況下,增益較大且穩(wěn)定,所對應(yīng)的VIN和Vc,UT范圍相對比較寬,這可以從圖3.7(b)中大信號響應(yīng)中得出。致使線性范圍寬的原因就是增益接近1,因為在VIN絕大部分范圍內(nèi),對于保持偏置電流的任何電壓,VHF和vcs一直不變。對于所有的實際目的,這種不變的電壓等于在基極到發(fā)射極或柵極到源極之間引入直流偏移電壓,換句話說,就是在VI\I和V()UT之間有個無信號增益的電壓,這就是這些電路通常被稱為發(fā)射極或源極跟隨器的原因。
如圖3.8所示,通過替換CC和CD晶體管各自的小信號等效模型,提供了一種更精確的方法計算電路的電壓增益。在開始前,理解流過體效應(yīng)跨導(dǎo)的電流與它兩端的電壓成比例是很有意義的,用一個阻值為1/gMn的電阻表示這個效果:
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