【题目编号】MC1-1182
【题目】对于双极型晶体管放大器,按输入阻抗由低到高可以排列为:
【答案】A
[A]共基极放大器、共发射极放大器、共集电极放大器
[B]共发射极放大器、共集电极放大器、共基极放大器
[C]共集电极放大器、共发射极放大器、共基极放大器
[D]共集电极放大器、共基极放大器、共发射极放大器
考点速览
这道题要求把双极型晶体管的共基极、共发射极、共集电极三种放大器,按输入阻抗由低到高排队,答案是共基极、共发射极、共集电极。它不需要复杂计算,只需要想清楚一件事:信号是从哪个电极灌进去的,那个电极背后的等效电阻有多大。输入端口换一个电极,输入阻抗就换一个量级,这是组态题里最朴素也最不容易记错的一条线索。
输入阻抗就是"信号源看到的那只电阻"
放大器的输入阻抗指从输入端看进去的等效阻抗,信号源可以看成一个电压源串一只内阻,输入阻抗就是它要驱动的那只负载。输入阻抗低,信号源就得供出更大电流,前级负担重;输入阻抗高,前级轻松,但高到一定程度容易拾取干扰、也容易与被测电路互相影响。判断输入阻抗,先找到输入回路里有哪些电阻:偏置电阻、管子本身的输入电阻、以及被折合过来的负载。
三种组态的输入端各不相同。共基极的输入落在发射极上,信号面对的是一只正向偏置的发射结;共发射极的输入落在基极上,信号面对的是基极与发射极之间的等效电阻;共集电极的输入同样落在基极上,但发射极后面挂着负载,负载还要被"折合"到基极一侧去算。
三个量级:几十欧、几千欧、几十千欧
发射结的动态电阻 r_e 有一个现成的算法:r_e 约等于二十六毫伏除以发射极静态电流。静态电流取一毫安,r_e 就是二十六欧左右。共基极放大器的输入阻抗主要由它决定,量级落在几十欧,这是三种组态里最低的,也正好接近五十欧姆射频系统,做高频输入级时天生匹配。
共发射极放大器的输入电阻 r_be 等于基区体电阻加上 (1+β) 倍的 r_e。取 β 等于一百、r_e 为二十六欧,(1+β) 乘 r_e 约两千六百欧,再加几十一百欧的基区体电阻,量级落在几千欧。与共基极一比,正好差了两个数量级。
共集电极放大器把负载也折合进来。发射极负载电阻乘以 (1+β) 后加到基极一侧,负载取一千欧、β 取一百,就是一百千欧;再加上 r_be 本身的两千多欧,输入阻抗落在几十千欧到上百千欧。三种组态排下来,共基极最低、共发射极居中、共集电极最高。
逐项辨析
选项 A 正确:共基极放大器、共发射极放大器、共集电极放大器,正好对应几十欧、几千欧、几十千欧三个量级,与三个输入端的等效电阻一致。
选项 B 把共集电极排在共发射极后面、把共基极放到最高位,与事实相反。它像是知道共集电极输入阻抗高,却把顺序整体倒着写了一遍。
选项 C 的方向完全颠倒:把共集电极列为最低、共基极列为最高。这个排列恰好是输出阻抗由低到高的顺序,出题人把两张表调了个头,读题时若把"输入"看成"输出"就会落到这一项上。
选项 D 把共发射极放在最低位,同样与实际不符;共发射极的输入电阻按千欧算,远高于共基极的几十欧。
易混淆点:输入与输出两张表别背串
三种组态在输入与输出上有一种对称关系。共集电极输入阻抗最高、输出阻抗最低,两端都朝"跟随"的方向走;共基极输入阻抗最低、输出阻抗最高,两端都与共集电极相反;共发射极两头都居中。记的时候抓住共集电极这一头:射极跟随器是阻抗变换器,输入高、输出低,另外两种组态按"反向"推出来就不会错。
还有一处容易混:输入阻抗与偏置电阻的关系。共基极电路里若基极偏置电阻没有旁路,它会串进输入回路,把本来很低的输入阻抗抬高;共发射极与共集电极的偏置网络也会并联在输入端上,把计算值拉低。电路图里有没有旁路电容,直接决定答题时用哪一个量级。
三种组态放在多级放大器里的位置
阻抗这条线索决定了各级怎么摆。输入级希望输入阻抗高,尽量不从前级或天线取电流,共集电极是首选;需要与五十欧姆馈线或滤波器对接时,共基极的低输入阻抗省掉了匹配网络;中段需要增益,共发射极顶上。输出级要驱动低阻抗负载,也回到共集电极。多级放大器的顺序,很多时候就是按输入输出阻抗配出来的。
应试要点
一句话记牢:共基极几十欧、共发射极几千欧、共集电极几十千欧。判据是信号从哪个电极进——从发射极进最低,从基极进居中,从基极进且带着折合负载最高。看题目问的是输入还是输出,两张表的顺序不要背串。