【晶体管电路设计】二、射极跟随器及其应用

共射极放大电路可以在常规情况下（负载较轻、所需电流较小）时提供较为稳定的电压增益。然而，在遇到较重负载的情况下，或者需要提供较大输出电流时，电路输出往往会失真。此时，需要级联输出增强电路，以提高其带载能力和输出电流的能力、降低输出阻抗，而不影响电压增益。这就是射极输出器（又称射极跟随器）电路的作用。

最简洁的原理叙述即为基射结电压为定值（一般0.7V）。这就意味着，当三极管工作在放大区时、在小信号输入情况下，基极电位与发射极电位只相差一个固定值，在波形的形状上没有变化。由此，我们在共射极放大电路的基础上进行改造，将输出波形的取出部位改成发射极，并添加适当去耦，在理论上就能获得一模一样的波形。让我们通过仿真软件看看输入输出波形的关系（输入1Vpk，1kHz）： 打开示波器观察波形，红色为输出信号，蓝色为输入信号。由于输出效果里重合度很高，笔者将两个通道分别平移一部分以便比较： 经过仿真，我们有充分理由认为我们的设计是成功的。接下来将介绍射极输出器的设计流程。

射极跟随器的设计要比共射极放大电路的设计简单。总结起来就是“三阻两容一电压”的设计要点：

首先，我们根据输入信号的最大摆幅确定供电电压。在单电源情况下，供电电压要略大于输入信号的Vpk以弥补电路非轨到轨的特性。另外，当输出电流较大时，集射间电流较大，故此时集射极损耗可能较大，故必须考虑额定功率的问题。另考虑到兼容性，可以取常见OPA的电源电压，如5V，12V，15V等等。 通过审查集电极功率，可以选择合适的晶体管进行电路搭建。为避免大信号输入使得发射极电位下降到GND而使晶体管被击穿的情况出现，晶体管的额定电压尽量选择不低于电源电压的值。另外要关注集电极的功率损耗。 其次，确定射极电阻。射极电阻是对射极输出器带载能力影响最大的元件，它决定了输出电阻的大小。我们首先给出结论，在下面的部分详细论证：射极电阻最大值为： R E < R L ⋅ ∣ v o ∣ m a x V E − ∣ v o ∣ m a x R_E