§5.3 基本放大电路
以前我们学习了三极管的基本作用，那就是放大作用及开关作用，重点掌握三极管放大作用及开关作用的内部条件及外部条件 ，那么，三极管七放大作用及开关作用的外部条件是什么呢？ 起放大作用是的外部条件是：发射结正偏，集电结反偏，还需要注意的就是三极管是一种电流控制元件，其基极电流发生微小的变化，会引起集电极电流发生显著的变化。体现了电流放大作用。三极管除了具有放大作用外，还可以开关作用，那么，起开关作用时的外部条件是什么呢？ 三极管起开关作用的外部条件是：
① 三极管导通时，其发射结正偏，集电结也正偏； ② 三极管截止时，其发射结反偏，集电极结也反偏。
那么，我们可以利用改变三极管偏置状态来制作放大电路或电子开关电路，比如利用三极管的开关电路用接通与切断汽车发动机的喷油控制，点火控制电路等。今天我们开始学习基本放大电路。 电子电路分成两大类：
一类是模拟电路，另外一类是数字电路。这两种电路因为它们所处理的电信号不同，所以它们的工作方式不同，模拟电路所处理的是模拟信号，数字电路所处理的是数字信号。
模拟电路←→模拟信号 数字电路←→数字信号
我们先讲模拟电路，那么什么叫模拟信号呢？模拟信号是随时间连续变化的，比如我们接触最多的正弦信号就是一个典型的模拟信号。模拟电路研究的重点问题之一就是对模拟信号的放大，对模拟信号放大是我们主要学习的内容。关于对模拟信号的放大前已述及，在我们的日常生活中，在我们的科学技术领域中，比如说测量，自动控制都离不开放大。都离不开对微弱信号的放大，所以对信号放大是一种利用非常广泛的技术。我们这一节学习分立元件的放大电路，主要介绍电路的组成，工作原理和分析方法，目的是为学习和掌握集成电路打下基础。 一、放大电路的组成及各组成元件的作用
如图所示，是一个基本的放大电路，它是以晶体管T为核心组成的一个放大电路。目的就是对电信号进行放大。
双电源基本放大电路
1
说它是基本放大电路，是因为以它为基础加以改进可以构成其它类型的放大电路，这个电路的核心元件当然就是这个晶体管，这个放大电路是由两部分组成的，第一个是输入回路，第二个是输出回路。被放大信号要有输入端，被放大信号加在基极和发射极之间的，那么基极和发射极之间的回路就是输入回路；输出信号是从集电极和发射极之间取出的，就是这个Uo，因此，集电极到发射极之间的回路就是输出回路。
这个电路我们使用了两个直流电源，一个是UBB，另一个是UCC。UBB是通过RB给三极管的基极加上正偏电压，同时给基极通入一个合适的基极电流。那么我们能不能省去一个电源呢？我们说是存在这种可能的，因为UBB和UCC的负极都是连在一起的，都是接地，接射极的，那么我们就能够将UBB取消，让基极通过RB电阻接到电源UCC的正极，如下图所示，
单电源基本放大电路
这时电压UCC同样可以通过RB给三极管的发射结提供正偏，为基极提供合适的电流，这样是完全可以的，这样就省去了一个电源，不仅节省了费用，而且简化了电路，减轻电路的体积和重量。所以我们今后用的都是这样的基本放大电路，即所谓单电源的放大电路。
这种电路的输入回路输入端，输出回路的输出端的公共点是射极，所以我们称它为共射集放大电路，下面对于这种共射放大电路中各元件的作用简单地介绍一下。
首先看UCC ，这个电源一般是比较低的，一般为几伏，十几伏或二十几伏，它就是为发射结提供正偏电压，为集电结提供反偏电压，就是使三极管处于放大状态，从能量的观点来看，这个直流电源是放大器的能源，在这里我们要注意，三极管本身只是一个控制元件，就是通过基极电流的微小变化，使集电极电流有一个显著的变化，能量还是由直流电源UCC来提供的。能量的实质就是输入的微弱的信号通过三极管控制电源UCC能量的输出，把这个直流电源的直流能量转换成了信号的能量传给负载，推动负载工作。所以在这个电路中晶体管是一个电流控制元件。能量是由直流电源来提供的。我们可以随便举个例子：比如我们常用的半导体收音机，如果只靠天线接收到的微弱的电信号它不可能推动扬声器发出声音，半导体收音机必须加入电池，电源，提供了能源才能够使负载扬声器得到较大的功率输出，才会发出声音，电阻RB我们称它基极电阻，通常它的阻值是几十k
2
欧到几百k欧，它的作用就是给基极提供合适数值的IB，这个IB对放大器的工作有很大的影响，后面我们还会详细地加以介绍，集电极电阻RC叫集电极电阻，通常它的阻值是几k欧姆到几十k欧。他的作用是把电流的放大作用转换成电压放大作用，就是放大后的集电极电流通过这个电阻产生了压降，把交流电流信号转变成了交流电压信号实现了电压放大作用，所以它是实现电压放大 的一个电阻。这个电路中还包含了两个电容器C1和C2，它们叫耦合电容。大家知道，电容具有隔直流通交流的作用，直流电源UCC当然要产生直流电流，而我们不希望这个直流电流流入输入端影响输入端信号源的工作，通过C1把直流电流隔开了。放大器的输出端接的是负载，我们同样不希望这个电流流进负载。为了减小（除去）直流电源，直流电流对负载的影响我们在输出端也加了一个C2，这就是隔直流的意义。电容器的第二个作用就是通交流。输入端接交流输入信号，交流信号要顺利地通过，加到三极管发射结的输入端，被放大的交流信号也要通过C2输出给负载。这两个电容器的容量通常都比较大，就是交流信号很容易地通过输入到输入端，也使被放大的交流信号很容易地输出给负载。通常C1,C2的容量是及微法到几十微法，其容抗都比较小，交流信号就很容易地通过了。这么大的电容器，我们通常采用电解电容器。这种电容器在使用中请注意，它们分正极性端和负极性端，要求正极性端接高电位点，负极性端接低电位点。正极性端用一个小的矩形块来表示，负极性端画了一道，在实际使用这种电容器是极性不要接错。以上，我们介绍了的单电源的基本放大电路的基本组成。和各个元件的作用，下面来介绍这个电路的工作原理。 二、工作原理
放大电路在实际工作时电路中既有直流量又有交流量，是一种直流交流共存电路，我们就简称为交直流共存电路。对电路分析时，我们先来讨论没有交流信号输入时的工作情况。没有信号输入的时候，就是ui=o，我们把这种状态称为静态，
（一）静态分析
1、估算法
没有交流信号，即ui=0
那么在放大电路中只有直流电源的作用产生的直流电流，直流电流受电容C1,C2隔直流的影响只能在一定的路径中流通。我们就把直流电流流通的路径叫直流通道，如图所示受C1的影响，直流电流只能在C1右边的通道里流通，受C2的影响，直流电流只能在C2的左边的通道里流通，这样我们就得到了直流通道如下图所示：
3
我们用这个直流通道来分析这个静态情况下有关的电流和电压就叫做静态分析，这个静态分析首先我们用估算法。就是用工程上的估算法来分析各极的电流和电压。根据这个直流通道，基极电流IB=（UCC—UBE）/RB这个定律是根据基尔霍夫电压定律得到的，因为电源电压一部分降落在基极电阻RB上，一部分就是发射结的压降如果UCC和RB这两个参数都已知，UBE对于硅管来讲，正常导通的时候约等于0.7伏， 往往我们可以略去了，则基极电流IB约等于UCC除以RB，这样我们就把IB计算出来了，有了IB我们根据电流的放大作用就可以知道，集电极电流IC就等于β·IB ，β是直流放大倍数。通过上面的分析我们已经知道了，（在三极管的线性工作区，它的直流放大系数和交流放大系数基本是相等的。）有了IC之后，集电极到发射极之间的电压UCE我们就可以求出了，根据基尔霍夫电压定律有UCE=UCC-IC.RC.
通过以上的工程估算我们就求出了有关的电流和电压IB，IC和UCE，这三个数值它们就对应了输入特性和输出特性曲线上的一个确定的点，称为静态工作点。那么以后我们计算电路的时候要求计算静态工作点，就是计算IB，IC和UCE，对于这个静态工作点，下一节课我们还要进行图解分析。 下面做一道例题使大家增加一些数量上的概念 如上图：UCC=12v ；RB=370k；RC=2k ，β=100 计算静态工作点：
IB=（UCC—UBE）/RB=（12-0.7）/370=0.03(mA) IC=β·IB=100×0.03=3(mA) UCE = UCC - IC.RC = 12×3×10
-3
×10=6(v)
3
关于工程估算我们就进行到这里。 2、图解法
所谓图解法就是在三极管的输入和输出特性曲线上，利用作图法来确定放大电路的静态工作点，得到IB、IC和UCE的数值。
4
相关推荐：
loading