各种放大电路

半导体三极管主要用途之一是利用它的电流放大作用组成各种放大电路，主要有三极管放大器、多级放大器、差分放大器、小信号调谐放大器、低频功率放大器等。

1．三极管单级放大器

双极性三极管有三种不同组态。与之相对应，三级管放大器也分为三种，分别是共发射极放大器、共集电极放大器和共基极放大器。如1图所示。图1a为共射放大器，待放大信号ui由三极管的基极输入，被放大后的信号uo由集电极输出，基极与发射极构成输入回路，集电极与发射极构成输出回路，可见发射极是输入、输出回路的公共端，所以称为共发射极放大器，简称共射放大器。此电路的工作特点是，既能放大信号的电压又能放大信号的电流，而且输出信号与输入信号反相；输入电阻与输出电阻阻值适中。一般为RL几千欧，电压放大倍数一般在几十一几百倍，可用于电压信号的放大，常被用作多级放大器的中间级。

图1b称为共集放大器，uj由基极输入，uo由发射极输出，集电极是输入和输出回路的公共端，所以称为共集电极放大器，简称共集放大器，也称为射极跟随器。此电路的工作特点是能放大信号的电流不能放大信号的电压，电压放大倍数约为1。而且输出信号与输入信号同相；输入电阻阻值较大，一般为几十千欧，输出电阻阻值很小，一般为几十欧。常被用作放多级放大器的输入级(从信号源获取信号的能力强)、输出级(带负载能力强)和缓冲级(实现阻抗转换)。

图1c为共基放大器。uI由发射极输入，uo由集电极输出，基极是输入和输出回路的公共端。所以称为共基极电路，简称共基放大器。此结构电路的工作特点是能放大信号的电压不能放大信号的电流，而且输出信号与输入信号同相。输入电阻阻值很小。一般为十几

一几十欧，输出电阻阻值适中，一般为

几千欧。常用在高频信号电压放大电路

和振荡器中。vocRL

(a)分压偏置式共射放大器 (b)共集放大器(射极输出器)

C

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(a)直接耦合多级放大器 (b)阻容耦合多级放大器

2．多级放大器

由一个三极管构成的单级放大器放大倍数一般为几十到几百倍，而实际应用中，往往要求放大倍数较高，为此，需要把若干级放大器级联组成多级放大器。根据前后级放大器级联方式的不同分为三种，即直接耦合多级放大器、阻容耦合多级放大器和变压器耦合多级放大器。如图2所示。

图2a为直接耦合多级放大器，

RB1、RC1和V1组成第一级放大器。

RB2、RC2、RE、CE和v2组成第二级放大器，第一级和第二级通过导线直接相连，所以称为直接耦合多级放大器。此类多级放大器的优点是不仅可以放大交流信号，还可以放大直流信号；并

(c)变压器耦合多级放大器

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且不含有大容量阻抗元件，容易集成，现在集成芯片中的电路大部分采用这种连接方式。其缺点是前后级静态工作点相互影响，工作点的稳定性不好。

图2b为阻容耦合多级放大器，和图2a结构基本一致，只是前后级是通过一个大容量的电容连接，所以称为阻容耦合

多级放大器。此类多级放大器的优点是前后级静态工作点互相独立，工作点稳定。缺点是只能放大交流信号，不能放大直流信号；因为含有大容量的电容，不便于集成。图2C为变压器耦合多级放大器，前后级是通过变压器相连的，所以称为变压器耦合多级放大器。此类多级放大器的优缺点和阻容耦合多级放大器基本一致。

3．差分放大器

差分放大电路由两只特性相同的半导体三极管构成，它利用两只管子的漂移特性相同的关系。使其互相抵消，从而更好地补偿零漂，电路结构如3图所示。图中的V1、V2具有相同温漂特性，当从V1、V2基极输入大小相等、极性相同的共模信号时，即uil=ui2，则uo=0，有效地抑制了共模信号。该电路主要用在集成运放的输入级。

4．小信号调谐放大器

小信号调谐放大器是高频放大电路中一种最基本的常见单元电路，调谐放大器是由调谐回路和半导体三极管放大器相结合而构成，这种放大器的主要特点是具有选频功能，根据小信号调谐回路采用的是单调谐回路还是双调

(a)单调谐放大电路

谐回路，可分为小信号单调谐放大器和双调谐放大器，如4图所示。

图4a为单调谐放大电路，Rbl，Rb2，RE，CE以及三极管V组成放大电路部分。L、C构成并联谐振回路，只有当输入信号的频率和LC谐振回路的谐振频率相等时，才能在LC回路两

端产生较高的谐振电压。该电压经变压器Tr2耦合，在负载回路中产生电流，从而在负载上得到较大的高频信号电压或功率。否则当输入信号的频率与谐振频率相差较大不同，可分为甲类、乙类、甲乙类和丙类，甲类主要用于小信号的电流电压放大，乙类和甲乙类主要用于低频信号的功率放大，而丙类主要用在高频信号的功率放大。如图5所示为乙类和甲乙类

低频放大器。图5a为乙类互补对称功放电路，即

OCL。V 1、V2三极管的性能参数完全相

压或功率就会较小，也就是说该电路只对一定频率范围内的信号具有放大作用，这就体现了调谐放大器的选频功能。尽管单调谐放大器具有电路简单、调整方便的优点，但它的选择性不够好，也解决不了通频带与选择性之间的矛盾。在许多实际电路中，例如在电视机的高频放大和中频放大电路中，往往要求频带宽。而且选择性要好。这时采用单调谐放大器是无法完成。必须使用双调谐放大器，如(b)图所示。

5．低频功率放大器

功率放大器工作在大信号条件下，一般作为放大电路的输出级，直接与负载相连，这就要求输出信号的功率要足够大，否则无法驱动负载。根据三极管在输入信号的一个周期内导通时间的同，只是型号不同。当输入信号的正半波到来时，V1导通，V2截止，在负载RL上产生一个正半波信号；而当输入信号的负半波到来时，V2导通，V1截止，在负载R 上产生一个负半

波信号，在输入信号的一个周期内Vl、V2交替导通，每个三极管的导通时间均为半个周期，在负载上正、负半波电压叠加形成一个完整的正弦波。但是当输入电压信号的瞬时值小于管子死区电压(硅管约0．5V，锗管0．2V)时，两个三极管都不导通，则负载上Aft：有电流，致使输出电压出现失真，把这种失真称为“交越失真”。

图5b为单电源供电互补功放电路，即OTL。在V1、V2的基极之间增加两个二级管，使三极管在静态工作点处于微导通状态，从而消除交越失真。在输出端外接大容量电容C。既起到隔直流的作用。又能充当电源。__