共集电极放大器

我们的下一个要研究的晶体管配置有点更简单，用于增益计算。称为Common-Collector配置，其示意图如下图所示。

共集电极放大器具有输入和输出共用的集电极。

它被称为共同收集器配置，因为（忽略电源电池）信号源和负载共享集电源导致作为下图中的公共连接点。

公共收集器：输入应用于基站和收集器。输出来自发射器集电极电路。

显而易见的是，公共集电极放大器电路中的负载电阻接收到基座和集电极电流，与发射器串联串联。由于晶体管的发射极引线是一个处理最多的电流（基础和集电极电流的总和，因为基础和集电极电流总是将它们一起形成以形成发射极电流），因此假设该放大器将具有合理的是合理的非常大的电流增益。这一推定确实是正确的：共集电极放大器的电流增益相当大，比任何其他晶体管放大器配置都大。然而，这并不一定是与其他放大器设计相结合的内容。

香料模型为例

让我们立即进行这个放大器电路的香料分析，您将能够立即看看该放大器的独特。网手列表在下图。

常用的集电极放大器的SPICE。

共集电极放大器vin 1 0 q1 2 1 3 mod1 v1 2 0 dc 15 rload 3 0 5k .model mod1 NPN .dc vin 0 5 0.2 .plot dc v(3,0) .end

普通集电极:输出等于输入小于0.7 V V是下降。

与上一节中的共分发电极放大器不同，公共集电器产生输出电压直接的而不是逆与上升的输入电压成比例。

当输入电压增加时，输出电压也增加。此外，仔细检查显示输出电压接近完全相同的输入电压，滞后约0.7伏。

这就是共集电极放大器的独特特性:输出电压几乎等于输入电压。从输出电压的角度考察改变对于给定的输入电压改变，该放大器的电压增益几乎为1，即0 dB。这适用于任何β值的晶体管，以及任何电阻值的负载电阻。

二极管电流源晶体管模型

易于理解的为什么共集电池放大器的输出电压始终接近输入电压。参考二极管电流源晶体管模型如下图所示，我们看到基极电流必须通过基极-发射极PN结，这相当于一个普通整流二极管。

如果该结是正向偏置的（在其有源或饱和模式中的晶体管导电电流），则假设硅结构，它将具有约0.7伏的电压降。该0.7Volt下降主要是不管基流电流的实际幅度如何;因此，我们可以将其视为不变：

发射器跟随器：发射极电压遵循基准电压（减去0.7 V VBE掉落）

给定通过基-发射极PN结和负载电阻的电压极性，我们可以看到这些必须加上等于输入电压，遵循基尔霍夫电压定律。

换句话说，负载电压总是比晶体管导通的所有条件的输入电压小约0.7伏。截止在低于0.7伏的输入电压下发生，并且电池电压的输入电压下的饱和度加0.7伏。

由于这种行为，共集电极放大器电路也被称为电压跟随器或者射极跟随器放大器，因为发射器负载电压如此紧密地遵循输入。

将共集电路应用于AC信号的放大需要相同的输入“偏置”在公共发射器电路中使用：必须将DC电压添加到交流输入信号中，以在整个循环期间将晶体管保持在其活动模式中。完成此操作时，结果是下图中的非反相放大器。

共集电极放大器vin 1 4 sin(0 1.5 2000 00) vbias 4 0 dc 2.3 q1 2 1 3 mod1 v1 20 dc 15 rload 3 0 5k .model mod1 NPN .tran .02m .78m .plot tran v(1,0) v(3,0) .end

公共集电器（发射器 - 跟随器）放大器。

下面图中SPICE模拟的结果显示输出在输入之后。输出与输入的峰值振幅相同。然而，直流电平向下移动一个VBE二极管降。

公共收集器（发射器 - 追随器）：输出V（3）跟随输入V（1）减去0.7 V VBE下降。

这是电路的另一个视图(图下)与示波器连接到几个感兴趣的点。

普通集电极非反相电压增益非常接近1。

由于该放大器配置不提供任何电压增益（实际上，实际上它具有略微的电压增益较少的比1），它只是放大因子是最新的。在上一节中检查的公共发射极放大器配置具有等于晶体管的β的电流增益，是输入电流通过基座，输出（负载）电流通过收集器，并且β通过定义是收集器和基础电流之间的比率。但是，在共用集电器配置中，负载与发射器串联串联，因此其电流等于发射极电流。具有发射器载有电流和基本电流，这种类型的放大器中的负载具有通过它运行的集电器的所有电流加基极的输入电流。这产生了β + 1的电流增益:

再次，PNP晶体管与用于NPN晶体管的共用集电极配置一起使用。增益计算是相同的，因此放大信号的非反相是相同的。唯一的区别在于下图所示的电压极性和电流方向。

PNP版本的Common-Collector放大器。

公共集电极放大器的流行应用用于受调节的直流电源，其中在指定的电平以指定的电平剪下未调节的（变化）的DC电压源，以向负载提供调节的（稳定）电压。当然，齐纳二极管已经提供了下图所示的电压调节功能。

齐纳二极管稳压器。

然而，当以这种直接方式使用时，可以提供给负载的电流量通常非常有限。实质上，该电路通过在足够高的电平下将电流保持通过串联电阻来调节电流通过串联电流来调节电压，以将所有过量的电源电压放在其上，齐纳二极管根据需要或更少的电流以保持其自身的电压或多或少稳定的。

提高稳压电路的电流处理能力的一种流行的方式是使用共用集电极晶体管来放大电流，使得齐纳二极管电路必须处理驱动底部所需的电流量晶体管。

公共集电器应用：电压调节器。

这种方法只有一个警告:负载电压将比齐纳二极管电压大约低0.7伏，因为晶体管的基极-发射极降为0.7伏。由于这个0.7伏特的差异是相当稳定的范围内的负载电流，齐纳二极管可以选择0.7伏更高的额定值来选择应用。

有时，单晶硅的高电流增益，共用集电极配置对于特定应用是不够的。如果是这种情况，则可以以称为a的流行配置分组多晶体管。达灵顿对,仅在下图所示的共同收集器概念的延伸。

一个NPN达林顿对。

达林顿对基本上将一个晶体管作为另一个晶体管的共用负载，从而将它们的当前增长倍增。通过左上晶体管的基极电流通过该晶体管的发射器放大，该发射器直接连接到右下晶体管的基部，其中电流再次被放大。整体当前增益如下：

如果整个组件以共集电极方式连接到负载，电压增益仍然接近于1，尽管负载电压将比下图所示的输入电压整整低1.4伏。

基于达林顿对的共集电极放大器损失两个VBE二极管降。

达林顿对可以作为离散单元（相同包装中的两个晶体管）购买，或者可以从一对单独的晶体管建立。当然，如果希望比可以用一对可以获得的电流增益，可以构造达林顿三联体或四重压缩组件。

审查：

• 共同收藏家晶体管放大器是所谓的，因为输入和输出电压点共用彼此共同的晶体管的集电极引线，而不是考虑任何电源。
• 公共集电极放大器也称为发射器跟随器。
• 共集电极放大器的输出电压将与输入电压相一致，使共集电极a非反相放大器电路。
• 公共集电极放大器的当前增益等于β加1。电压增益大约等于1（在实践中，只需一点点）。
• 一个达灵顿对是一对彼此“捎带”的一对晶体管，使得一个将电流馈送到相同集电极形式的另一个电流。结果是总电流增益等于其各个公共电流增益（β加1）的产品（乘法）。

相关工作表：

• A类BJT放大器