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共射极放大电路

DC偏置分析 · 交流小信号放大 · 失真模拟(截止/饱和)

快速预设

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电路参数

电源电压 \(V_{CC}\)15 V
上偏电阻 \(R_{B1}\)100 kΩ
下偏电阻 \(R_{B2}\)22 kΩ
集电极电阻 \(R_C\)4.7 kΩ
射极电阻 \(R_E\)1.0 kΩ
信号幅度 \(V_{sig}\)50 mV
信号频率 \(f_{sig}\)1.0 kHz
电流增益 \(\beta\)150
射极旁路电容 已旁路

静态工作点 & 线性范围

\(I_{CQ}\)
1.45 mA
\(V_{CEQ}\)
6.7 V
\(A_v\)
-98
\(Z_{in}\)
2.5 kΩ
\(Z_{out}\)
4.7 kΩ
工作区域
放大区
\(V_C\) 上限
14.0 V
\(V_C\) 下限
1.2 V
无失真

交流波形(\(V_{in}\) vs \(V_C\),2个周期)

输入信号(蓝)与集电极电压(红),共射放大输出反相180°,超出线性范围即出现削波失真

直流负载线与Q点(\(I_C\) vs \(V_{CE}\))

DC负载线(红虚线)+ Q工作点(红点),\(I_{C,max}=V_{CC}/(R_C+R_E)\)

关键公式

\[V_{TH}=V_{CC}\frac{R_{B2}}{R_{B1}+R_{B2}},\quad R_{TH}=R_{B1}\parallel R_{B2},\quad I_B=\frac{V_{TH}-V_{BE}}{R_{TH}+(\beta+1)R_E},\quad I_C=\beta I_B\] \[r_\pi=\frac{\beta V_T}{I_C}=\beta r_e'\qquad r_{be}=r_{bb'}+r_\pi=300\,\Omega+\frac{\beta V_T}{I_C}\] \[r_e'=\frac{V_T}{I_C}\approx\frac{26\text{mV}}{I_C}\qquad r_{bb'}\text{ 固定采用典型值 }300\,\Omega\] \[A_v=-\frac{\beta R_C}{r_{be}+(\beta+1)R_E}\;\text{(未旁路)}\qquad A_v=-\frac{\beta R_C}{r_{be}}\;\text{(旁路)}\] \[Z_{in}=R_{B1}\parallel R_{B2}\parallel\left[r_{be}+(\beta+1)R_E\right]\;\text{(未旁路)}\qquad Z_{in}=R_{B1}\parallel R_{B2}\parallel r_{be}\;\text{(旁路)}\] \[V_{C,\max}=V_{CC}\quad(\text{截止边界})\qquad V_{C,\min}\approx V_{CE(sat)}+V_E\quad(\text{旁路})\]

采用中频近似;频率滑块只改变显示周期,不计算耦合电容与器件高频效应。