BJT輸出電阻基本概念

雙極型晶體管（BJT）的輸出電阻就是指它的輸出端電壓與輸出端電流之比，而輸入電阻就是指它的輸入端電壓與輸入端電流之比。輸出電阻和輸入電阻都能夠分別由BJT的輸出伏安特性曲線和輸入伏安特性曲線來求得。輸出電阻和輸入電阻又都有直流電阻和交流電阻之分。

在BJT的伏安特性曲線上，某個工作點處的直流電阻就是該點的電壓與電流之比，而交流電阻就是該點的伏安特性曲線的切線之斜率。

因為BJT在放大狀態(tài)的輸出伏安特性是水平形式的曲線族，所以BJT的輸出直流電阻總是小于相應(yīng)的輸出交流電阻。

但是BJT由于Early效應(yīng)（基區(qū)寬度調(diào)變效應(yīng)）的影響，其三種不同組態(tài)（CB組態(tài)、CE組態(tài)、CC組態(tài)）的輸出伏安特性曲線的水平程度不同，因此它們的輸出直流電阻之間，以及輸出交流電阻之間也都將有所差異。

BJT的輸出交流電阻將直接影響到晶體管的電壓增益。因為這里所說的輸出交流電阻，實際上是指BJT的所謂本征輸出交流電阻。而在電路應(yīng)用中，BJT還必須要接上一個負載電阻，因此總的實際輸出交流電阻就應(yīng)該是本征輸出交流電阻與負載電阻相并聯(lián)的等效電阻。電壓增益也就是輸出交流電流在此等效電阻上的壓降與輸入交流電壓之比；等效電阻越大，電壓增益也就越大。而只有當BJT的本征輸出交流電阻很大時，負載電阻才能選取得較大，這也才能提高電壓增益。所以，BJT的輸出交流電阻越大越好。

一般，CB組態(tài)的輸出交流電阻最大（100kΩ~10MΩ），CC組態(tài)的輸出交流電阻最?。?Ω~100Ω），CE組態(tài)的輸出交流電阻居中（1kΩ~100kΩ）。

l 為什么CB組態(tài)的輸出交流電阻最大？

因為這時的電流放大系數(shù)αo本來就很?。é羙<1），則基區(qū)寬度的變化幾乎不會引起αo發(fā)生明顯的變化，而且Icbo很小、并一般也與基區(qū)寬度無關(guān)，所以輸出電流Ic=αo Ie Icbo也就基本上不隨基區(qū)寬度而變化，這就是說，Early效應(yīng)對于BJT共基極組態(tài)的輸出特性沒有什么影響。從而，該組態(tài)的輸出伏安特性曲線比較平坦，輸出交流電阻很大，Early電壓很高。

l 為什么CE組態(tài)輸出的交流電阻小于CB組態(tài)的交流電阻？

因為這時的電流放大系數(shù)βo本來就很大（βo >>1），則Early效應(yīng)越嚴重，βo的變化就越大；同時Early效應(yīng)也要影響到ICEo，所以輸出集電極電流（Ic=βo Ib Iceo）受到Early效應(yīng)的影響較大，使得共發(fā)射極組態(tài)的輸出伏安特性不飽和程度較大，從而輸出交流電阻較小，Early電壓也較低。

l 為什么CC組態(tài)的輸出交流電阻最??？

因為這時的電流放大系數(shù)是(βo 1)，同時Early效應(yīng)也要影響到ICEo，所以輸出發(fā)射極電流（Ie=[βo 1]Ib Iceo）受到Early效應(yīng)的影響很大，輸出伏安特性曲線很不平坦，因此CC組態(tài)的輸出交流電阻很?。患又瓹C組態(tài)的輸出端是發(fā)射極，其輸出電阻本來就較小，因此在Early效應(yīng)的作用下，輸出電阻則變得更?。ň∮诰w管共發(fā)射極組態(tài)和晶體管共基極組態(tài)的輸出電阻）。2100433B

圖1表示一基本反相器電路及其邏輯符號。

在其傳輸特性圖中標出了BJT的三個工作區(qū)域。對于飽和型反相器來說 ，輸入信號必須滿足下列條件：邏輯0：Vi V2

由傳輸特性可見：

當輸入為邏輯0時，BJT將截止，輸出電壓將接近于VCC，即邏輯1。

當輸入為邏輯1時，BJT將飽和導(dǎo)通，輸出電壓約為0.2～0.3V，即為邏輯0。

可見反相器的輸出與輸入量之間的邏輯關(guān)系是非邏輯關(guān)系。

雖然利用以上基本的與、或、非門，可以實現(xiàn)與、或、非三種邏輯運算。但是由于它們的輸出電阻比較大，帶負載的能力差，開關(guān)性能也不理想，因此基本的與、或、非門不具有實用性。解決的辦法之一是采用二極管與三極管門的組合，組成與非門、或非門，也就是所謂的 復(fù)合門電路。與非門和或非門在負載能力 、工作速度和可靠性方面都大為提高，是邏輯電路中最常用的基本單元。2100433B

共 漏極放大電路如圖1所示。由圖1可見，共漏極放大電路的直流偏置電路與共源極放大電路完全相同，靜態(tài)工作點的分析方法也和共源極放大電路相同。

1）電壓放大倍數(shù)

由圖1可得：

2） 輸入電阻

3） 輸出電阻

根據(jù)求放大器輸出電阻的定義，令

所以

可見，共漏極放大電路具有與BJT共集電極放大電路相同的特點，如

高頻小信號等效電路如圖3所示：

高頻響應(yīng)如圖4所示：

雖然Cgs會產(chǎn)生密勒效應(yīng),但是應(yīng)為電路的増益小于等于1,所以其密勒電容都很小,上限頻率遠高于同等工作條件下共源和共射放大電路。

共漏放大電路的特點：

1）電壓放大倍數(shù)小于且接近1。

2）輸出電壓的相位與輸入電壓的相位相同，輸出電壓的波形和輸入電壓的波形一樣，故又名源極跟隨器

3）共漏組態(tài)放大電路的輸入電阻高，輸出電阻低，具有阻抗變換的特點，有較強的帶負載能力，常用于多級放大電路的輸入級和輸出級。