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4 }3 K' n0 L+ `6 g# S浅析晶体三极管放大电路
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3 v3 D6 t. M! M) }0 p面向话筒说话的声音之所以能够通过扬声器变大传出，是因为其间存在将微弱的电信号放大的放大电路。这样的放大电路，在以晶体三极管为核心构成的各种电子电路中，是最基本的电路。2 b, M( ~1 R- U$ t
' e& j- L% y- C6 D这里，首先对最基本的晶体三极管放大电路，通过考察各部分的波形，理解直流分量和交流分量如何叠加完成放大作用。其次。为了不失真地放大输入信号，了解偏置的必要性，学习有关固定偏置电路，电流反馈偏置电路的结构和设计方法。; E: R2 E$ o: L. n9 Q" k5 B
6 |. a( S3 z( w% [8 D t, R, y进而学习如何根据特性曲线简便地通过作图的方法求得偏置和放大倍数，并学习特性曲线的斜率用数值表示的h参数的定义和利用h参数等效电路求解放大倍数的方法。" b& O7 e5 K- k3 J
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% v; P$ q2 ^% w* L( J# j$ Y3.1 简单的放大电路的工作原理" c Q! o/ O* V, r, b
' a R' B1 W* ?. g; B3.1.1 简单的放大电路的构成
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图3.1(a)是由晶体三极管、电阻、电容、电源构成的最简单的放大电路，图(b)是图(a)的电路原理图。% w) t& T" ?1 Z& `/ ?
$ N7 H+ F( P! A3 ?0 k- z+ t0 I9 f对放大电路的输入所施加的是从称为信号源的麦克风、录放机等而来的极小的输出电压。放大电路的输出，连接有称为负载的扬声器、蜂鸣器等。电容C1在起着隔直作用的同时，仅让从信号源来的像语音电流那样的交流通过，是信号源和晶体三极管之间的连接元件。C2是使负载中仅有交流流通的元件，C1、C2都称为耦合电容（参照图3.2）。
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电阻RB是决定基极电流IB值的元件，也称作为偏置电阻。 L( G- s2 x. n3 x. w
3 f! t; c1 i* O: \8 U r( e电阻RL称为负载电阻，是为了获取输出电压的元件。, b3 G1 r1 @- g8 f! x1 a/ z+ Q( y
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4 e8 a4 m' B0 L' W3.1.2 由各部分的波形考察了解放大电路的状况
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在信号源的输出中，混入有各种各样的频率、振幅的信号，另外负载也根据种类不同，具有各种各样的电阻值或阻抗值。
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这里，为了说明简单，假设输入为具有单一频率恒定振幅的正弦波交流电压（输入信号电压简称为输入电压）。0 n- ]3 Z0 P+ t) w! i( c+ w( y
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图3.3为称作示波器的波形观察仪器，图3.1的放大电路的输入与输出波形显示在显象管中。
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$ q) ?+ a% E7 x9 A. f; u下面，让我们来观察各部分的波形。, g: ~9 y5 }* L
) @& u+ U$ f& c3 m3 |# P3 l基极端" L7 e4 w4 v+ x* m
如图3.4(a)所示的输入电压vi，通过耦合电容C1施加在基极-发射极间，根据从电源流过偏置电阻RB的直流IB，在基极-发射极间产生直流电压VBE。因此，在基极-发射极间，施加的是VBE和vi叠加起来的如图(b)所示的电压VBE+vi。另外基极流过与VBE+vi成比例的如图(c)所示的基极电流IB+ib。+ @$ A+ R: Y" c% \; @6 W
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集电极端: F: p$ H; _5 c4 {; m+ t: H- [
集电极端与基极端一样，直流集电极电流IC从电源流过负载电阻RL，根据基极电流IB+ib的控制，有如图3.5(a)所示的集电极电流IC+ic流通。
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9 H# u- F i) E# t1 Y根据这一集电极电流，集电极-发射极间产生的直流成分和交流成分的电压变成如下所示（参照同图（b））。但是，对交流成分的集电极压vc，有vc=RLic。
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①当输入电压为0V时，因为集电极电流只有直流成分IC，所以集电极-发射极间电压VCE只是比电源电压VCC降低了由负载电阻RL产生的电压降RLIC。
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②当输入电压正向增大时，因为集电极电流IC+ic也增加，则由RL引起的电压降变大，所以集电极-发射极间电压减小。反之，若vi反向增大，则集电极-发射极间电压将增大。
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因此，对集电极-发射极间电压VCE+vc，由于其直流成分被耦合电容C2所阻隔，所以输出电压vo变得如图3.5（c）所示的输出电压，就可明白：
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①当输入电压vi=10mv时，因为输出电压vo=1.7v，所以输出被放大到输入电压的170倍。* B( ]& N" m3 e3 y9 y
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②当vi正向增加时，vo为反向增加。即vi和vo之间存在180○的相位差，这称为输入输出的相位反转。 |
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发表于 2019-5-17 21:41:23
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