三極體放大電路原理

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三極體放大電路原理

一、放大電路的組成與各元件的作用

Rb和Rc：提供適合偏置——發射結正偏，集電結反偏。C1、C2是隔直（耦合）電容，隔直流通交流。

共射放大電路Vs，Rs：信號源電壓與內阻；RL：負載電阻，將集電極電流的變化△ic轉換為集電極與發射極間的電壓變化△VCE

二、放大電路的基本工作原理

靜態（Vi=0，假設工作在放大狀態）分析，又稱直流分析，計算三極體的電流和極間電壓值，應採用直流通路（電容開路）。

基極電流：IB=IBQ=（VCC-VBEQ）/Rb集電極電流：IC=ICQ=βIBQ集-射間電壓：VCE=VCEQ=VCC-ICQRc動態（vi≠0）分析：

放大電路對信號的放大作用是利用三極體的電流控制作用來實現，其實質上是一種能量轉換器。

三、構成放大電路的基本原則

放大電路必須有合適的靜態工作點：直流電源的極性與三極體的類型相配合，電阻的設置要與電源相配合，以確保器件工作在放大區。輸入信號能有效地加到放大器件的輸入端，使三極體輸入端的電流或電壓跟隨輸入信號成比例變化，經三極體放大後的輸出信號（如ic=β*ib）應能有效地轉變為負載上的輸出電壓信號。

電壓傳輸特性和靜態工作點

一、單管放大電路的電壓傳輸特性

圖解分析法：

輸出迴路方程：

輸出特性曲線：

AB段：截止區，對應於輸出特性曲線中iB＜0的部分。

BCDEFG段：放大區

GHI段：飽和區

作為放大應用時：Q點應置於E處（放大區中心）。若Q點設置C處，易引起載止失真。若Q點設置F處，易引起飽和失真。

用於開關控制場合：工作在截止區和飽和區上。

二、單管放大電路靜態工作點（公式法計算）

單電源固定偏置電路：選擇合適的Rb，Rc，使電路工作在放大狀態。

工作點穩定的偏置電路：該方法為近似估算法。

分壓式偏置電路：

穩定工作點的另一種解釋：溫度T↑→IC↑→IE↑→VE↑（=IERe）↓（VB固定），則IC↓IB↓VBE↓（=VB-VE）。

在靜態情況下，溫度上升引起IC增加，由於基極電位VB基本固定，該電流增量通過Re產生負反饋，迫使IC自動下降，使Q點保持穩定。Re愈大，負反饋作用愈強，穩定性也愈好。但Re過大，輸出的動態範圍（ΔVCE）變小，易引起失真。Rb1、Rb2愈小，VB愈穩定。但它們過小將使放大能力下降。工程設計時，應綜合考慮電阻阻值的影響。

經驗公式：I1=（5～10）IBQ，VEQ=IEQRe=0.2VCC（或VEQ=1～3V）。