共集基本放大電路的特性仿真分析-KIA MOS管

共集放大電路如圖所示，設置其靜態集電極電流與共射和共基放大電路基本相同，耦合方式也相同。信號源采用有效值 20mV、頻率為 1MHz 的正弦信號（其目的是在共集放大電路的中頻段進行測試），信號源內阻 RS 取值 100Ω（模擬低內阻電壓源）。

共集放大電路仿真

圖共集放大電路的輸出波形

分別讀取信號源經內阻后的輸入信號的峰峰值，輸出信號的峰峰值，并做比值，即可得到放大電路的放大倍數：

Au = Uop-p/Uip-p = 2.769V/2.798V = 0.9896

當斷開負載電阻 RL（即空載）時的電壓放大倍數（仿真圖略）：

Au = Uop-p/Uip-p = 2.778V/2.793V = 0.9946

可見，當負載電阻 RL 與放大電路的射極電阻 Re 相等時，負載后放大倍數略有下降，說明共集放大電路的負載能力很強，這是由于其輸出電阻（Ro ≈ (Rs + rbe)/(1 + β) // Re）很低造成的。

在示波器上還可以看出，輸入信號的正向峰值對應輸出信號的正向峰值，說明在中頻段共集放大電路的輸入與輸出信號的極性相同。

若信號源內阻 RS 增加到 1kΩ，輸入和輸出信號略有下降，沒有重大影響，這是由于共集放大電路輸入電阻（Ri = Rb1 // Rb2 // [rbe+(1 +β)*(Re//RL)]）很高造成的。

可見，共集放大電路信號獲取能力和負載能力都很強，而且其輸入信號與輸出信號的極性相同，幅度也接近，所以共集放大電路也稱為射極跟隨器，可以作為輸入、輸出緩沖級使用。

共集放大電路仿真

圖共集放大電路的波特圖

上圖為共集放大電路 AC. Analysis（交流小信號分析）。移動光標測量縱坐標的最大值（即中頻放大倍數 AUM ＝ 986.4522m）處，再將 T1 和 T2 分別向低頻和高頻方向移動到縱坐標約為 0.707AUM （＝ 697.422）處，分別測得下限 fL ＝ 5.4268Hz 和上限截止頻率 fH ＝ 759.6MHz。

從以上的仿真結果可以看出，靜態參數基本一致的共射、共基和共集放大電路相比，共集放大電路的上限截止頻率比共射和共基均高很多，說明共集放大電路的高頻特性好。

通用型集成運算放大器的輸入級通常采用共集－共基差分放大電路，中間級采用共射放大電路，輸出級采用互補對稱功率放大電路，其級連方式為共集→共基→共射→互補共集組成的多級放大電路。究其原因主要是考慮級間信號傳輸與放大。

輸入級之所以采用共集－共基組合，是因為共集放大電路輸入電阻很高，從信號源獲取信號能力強；而共集的輸出電阻低，與共基的輸入電阻相當，前者的輸出電阻就是后者的輸入電阻，剛好匹配。

從輸入級到中間級的共基－共射級連也是如此，共基的輸出電阻與共射的輸入電阻值相當，有利于信號傳輸。輸出級互補對稱功放電路實際上是輪流工作的 NPN 和 PNP 管分別構成的共集放大電路，其獲取信號能力和負載能力都很強，且具有電流放大作用，是輸出級的不二選擇。

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