三極管放大電路的原理以及識(shí)圖技巧

三極管單級(jí)放大電路在電子電路中是應(yīng)用最多的單元電路。三極管單級(jí)放大電路有共基極放大器、共發(fā)射極放大器、共集電極放大器3種。

三極管單級(jí)放大電路在電子電路中是應(yīng)用最多的單元電路。三極管單級(jí)放大電路有共基極放大器、共發(fā)射極放大器、共集電極放大器3種。

區(qū)別這3種放大器的最簡(jiǎn)單方法就是查看放大管的交流接地引腳，就可以確認(rèn)放大器的種類，比如，放大管的發(fā)射極交流接地，則該放大器就是共發(fā)射極放大器。

共發(fā)射極放大電路

共發(fā)射極放大器是應(yīng)用最廣泛的放大器。所謂的共發(fā)射極放大器就是信號(hào)輸入和信號(hào)輸出都要依靠發(fā)射極完成的放大器。圖3-1所示是一種典型的共發(fā)射極放大器。在該放大器內(nèi)，VT是放大管，C1是輸入信號(hào)耦合電容，C2是輸出信號(hào)耦合電容，R1、R2是VT基極的直流偏置電阻，R3是VT的集電極負(fù)載電阻，VCC是供電電壓，Ui是輸入信號(hào)，Uo是輸出信號(hào)。

1）直流偏置

供電電壓VCC通過(guò)R1、R2分壓后，加到VT的基極，為基極提供直流偏置電壓，基極電壓Ub≈VCCR2/（R1+R2）。流過(guò)R1的電流分兩路到地：一路通過(guò)R2到地，另一路通過(guò)VT的發(fā)射極到地。

2）信號(hào)放大過(guò)程

輸入信號(hào)Ui經(jīng)C1耦合到VT的基極，使VT的基極電流Ib隨Ui變化而變化，致使VT的集電極電流Ic隨之變化，并且變化量為βIb。Ic在R3兩端產(chǎn)生隨之變化的壓降U3，而VCC減去U3就是VT的集電極電壓Uc。因此，Uc與Ui的相位相反，也就是說(shuō)，該放大器屬于倒相放大器。Uc經(jīng)C2耦合后得到交流輸出信號(hào)Uo。

提示：通過(guò)以上分析可知，共發(fā)射極放大器不僅有電流放大功能，而且還有電壓放大功能。

共集電極放大電路

共集電極放大器也是應(yīng)用十分廣泛的一種放大器。圖3-2所示是一種典型的共集電極放大器。在該放大器內(nèi)，VT是放大管，C1是輸入信號(hào)耦合電容，C2是輸出信號(hào)耦合電容，R1是VT基極的直流偏置電阻，R2是VT的發(fā)射極電阻，VCC是供電電壓，Ui是輸入信號(hào)，Uo是輸出信號(hào)。

提示：前面我們?cè)榻B過(guò)，放大器哪個(gè)極交流接地，該放大器就屬于哪類放大器，有的讀者可能要問(wèn)，圖3-2中的VT的集電極并未接地，它怎么就是共集電極放大器呢？這是因?yàn)殡娫碫CC的內(nèi)阻較小，并且電源兩端都會(huì)接有大容量的濾波電容，所以電源在交流狀態(tài)下相當(dāng)于短路（交流接地）。因此，VT的集電極是通過(guò)電源VCC及其濾波電容接地的。

1）直流偏置

電源電壓VCC通過(guò)R1限流加到VT的基極，為基極提供直流偏置電壓。基極電流Ib≈（VCC-Ube）/［R1+（1+β）R2］，基極電流回路是：VCC→R1→VT的發(fā)射極→R2→地。

2）信號(hào)放大

輸入信號(hào)Ui經(jīng)C1耦合到VT的基極，使VT的基極電流Ib隨Ui變化而變化，致使VT的發(fā)射極電流Ie隨之變化，并且變化量為（1+β）Ib。Ie在R2兩端產(chǎn)生隨之變化的壓降U2。U2經(jīng)C2耦合后得到交流輸出信號(hào)Uo。由于Uo與Ui的相位相同，所以該放大器也叫射極跟隨放大器，簡(jiǎn)稱射極跟隨器。

通過(guò)以上分析可知，共集電極放大器的輸入信號(hào)Ui是從放大器的基極、發(fā)射極之間輸入的，輸出信號(hào)Uo取自發(fā)射極。由于U2等于Ub−0.6V，所以該放大器僅有電流放大功能，而沒(méi)有電壓放大功能。

提示：由于共集電極放大器具有輸入阻抗高、輸出阻抗低的優(yōu)點(diǎn)，所以在多級(jí)放大電路中，通常利用共集電極放大器將前級(jí)和后級(jí)放大器進(jìn)行隔離，由它對(duì)信號(hào)進(jìn)行緩沖放大，以免前、后級(jí)放大器互相影響。又因共集電極放大器具有電流放大功能，所以不僅串聯(lián)穩(wěn)壓電源采用此類放大器，而且有的多級(jí)放大電路的末級(jí)放大器也采用此類放大器。

共基極放大電路

共基極放大器的應(yīng)用較前兩種放大器要少得多。圖3-3所示是一種典型的共基極放大器。在該放大器內(nèi)，VT是放大管，C1是輸入信號(hào)耦合電容，C2是輸出信號(hào)耦合電容，C3是基極的交流接地電容，R1、R2是VT基極的直流偏置電阻，R3是VT的集電極負(fù)載電阻，R4是VT的發(fā)射極電阻，VCC是供電電壓，Ui是輸入信號(hào)，Uo是輸出信號(hào)。

1）直流偏置

電源電壓VCC不僅通過(guò)R3加到VT的集電極，為它供電，而且通過(guò)R1、R2分壓后，加到VT的基極，為基極提供直流偏置電壓，Ub≈VCCR2/（R1+R2）。流過(guò)R1的電流分兩路到地：一路是通過(guò)R2到地，另一路是通過(guò)VT的發(fā)射結(jié)、R4到地。

2）信號(hào)放大

輸入信號(hào)Ui經(jīng)C1耦合到VT的發(fā)射極，使VT的發(fā)射極電流Ie隨Ui變化而變化，致使VT的集電極電流Ic隨之變化。Ic在R3兩端產(chǎn)生隨之變化的壓降U3，而VCC減去U3就是VT的集電極電壓Uc。因?yàn)閁c與Ui同步變化，所以相位相同。Uc經(jīng)C2耦合后得到交流輸出信號(hào)Uo。

提示：共基極放大器具有高頻特性好的優(yōu)點(diǎn)，但也存在輸入阻抗小和輸出阻抗大的缺點(diǎn)。因此，該放大器主要應(yīng)用在高頻信號(hào)放大電路。

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