电子技术基础-三极管放大电路

陈振源￿褚丽歆 主编张连飞￿陈春霞￿副主编

第2章 三极管放大电路

本章首先介绍放大电路的基本概念及主要参数；然后介绍共发射极基本放大电路和分压偏置放大电路的分析方法，以及射极跟随器的结构、特点及应用；最后介绍多级放大器的耦合方式及其特点。

知识目标

Ø掌握三极管放大电路的组成及共射放大电路的工作原理。

Ø掌握静态工作点的估算方法、稳定方法。

Ø了解静态工作点的图解分析方法。

Ø熟悉射极跟随器的电路结构、基本特性及主要应用。

Ø熟悉多级放大器的各种耦合方式的特点，了解动态分析方法。

技能目标

Ø掌握基本放大电路静态工作点的调试方法。

Ø熟悉截止、饱和失真的波形，掌握消除失真的方法。Ø了解射极跟随器的测试方法。

Ø了解多级放大器的测试方法。

2.1 三极管放大电路的基本概念

若电子电路或设备具有把外界送给它的弱小电信号不失真地放大至所需数值并送给负载的能力，那么这个电路或设备就称为放大器。

扩音机就是放大器的典型应用，如图2.1所示。

其话筒的作用是把声音信号转换成电信号，经扩音机对其放大后，送给扬声器（喇叭），而扬声器（喇叭）的作用与话筒正好相反，是把电信号又还原成了声音信号。

图2.1 扩音机结构示意图

2.1.1 放大器的基本概念、技术指标

1．放大器的分类

放大器按信号源所提供信号的幅度划分，有小信号放大器和大信号放大器两类；按工作频率的高低划分，有直流放大器、低频放大器、中频放大器、视频放大器、高频放大器等多类；按放

大器的用途划分，有电压放大器、电流放大器和功率放大器3类。

2．放大器的方框图

实际放大器的类型有各种各样，但都可以用一个方框图来表示，如图2.2所示。其中U S称为信号源，它代表待放大的弱小电信号；R

称为负载，它代表实际用电设备（如喇叭、显像管

L

等）。接信号源的端口叫做输入端，接负载的端口叫做输出端。

图2.2 放大器的方框图

3．放大器的主要性能指标

衡量放大器性能的几个主要参数和指标如下所述。

（1）放大倍数。放大倍数是衡量放大器放大能力的一项技术指标，常用A表示。它是在输出波形不失真的情况下输出端电量与输入端电量的比值。

①￿电压放大倍数A u。指放大器的输出电压有效值U o与输入电压有效值U i的比值，定义式为

电压放大倍数在工程中常用对数形式来表示，称为电压增益，用字母A表示，单位为分贝（dB），定义式为

A = 20lg A u(dB)

②￿电流放大倍数A i。指放大器的输出电流有效值I o与输入电流有效值I i的比值，定义式为

电流放大倍数以对数形式来表示称为电流增益，用字母A表示，单位为分贝（dB），定义式为

A = 20 lg A i (dB)

③￿功率放大倍数A p。指放大器输出功率P o与输入功率P i的比值，定义式为

功率增益定义式为

A = 10 lg A p (dB)

（2）输入电阻和输出电阻。

①￿输入电阻R i。指从放大器的输入端向放大器看进去的等效电阻，如图2.3左边所示。如果把一个内阻为R S的信号源U S加到放大器的输入端时，放大器就相当于信号源的一个负载电阻，这个负载电阻也就是放大器的输入电阻R i。此时放大器向信号源吸取电流I i，而放大器输入端电压为U i，所以

R i越大的放大器，放大电路的输入回路从信号源取用的信号电流I i就越小，向信号源索取的电流越小。

②￿输出电阻R o。从放大器的输出端向

放大器看，整个放大器可以看成是一

个等效电阻为R o、等效电势为E o的电压

源，这个等效电源的内阻R o就是放大器

的输出电阻。如图2.3右边所示，定义

式为

输出电阻R o越小，放大器带负载

能力越强，并且负载变化时对放大器

影响小，所以放大器输出电阻越小越好。图2.3 输入电阻与输出电阻

2.1.2 共发射极基本放大电路的组成

1．电路组成

共发射极基本放大电路（固定偏置放大电路）的实物图如图2.4（a）所示，图2.4（b）所示为对应的电路原理图。

在放大电路中，通常把输入和输出的公共端用“⊥”表示，且习惯上电源用简化法的图形符号，只标出电源电压的端点V CC，而电源的负极就接在公共端“⊥”上。

（a）实物图（b）电路原理图

图2.4 共发射极基本放大电路

2．元件作用

①￿三极管VT。采用NPN型硅三极管，是放大器的核心，实现电流放大作用。

②￿直流电源+V CC。一是保证三极管工作在放大状态，即发射结正偏，集电结反偏；二是在受输入信号控制的三极管作用下向负载提供能量。

③￿基极偏置电阻R b。电源电压通过R b向基极提供合适的偏置电流I B。R b阻值一般为几十千欧至几百千欧。

④￿集电极负载电阻R c。一个作用是电源V CC通过R c为集电极供电，另一个作用是将集电极电流的变化转换成集—射极之间的电压变化，

即将放大了的集电极电流转换为放大的电压输出。其阻值一般为几千欧至几十千欧。

⑤￿耦合电容C1、C2。起“隔直通交”的作用。一方面可避免放大电路的输入端与信号源之间、输出端与负载之间直流电的互相影响，使三极管的静态工作点不会因接入信号源和负载而发生变化；另一方面又要保证输入和输出的交流信号畅通地进行传输。通常C1和C2选用电解电容器，使用时注意正负极性，取值为几微法到几十微法。

（3）放大电路的电压、电流符号规定。放大电路没有输入交流信号时，三极管的各极电压和电流都为直流。当有交流信号输入时，电

路的电压和电流是由直流成分和交流成分叠加而成的，为了便于区

分不同的分量，通常有以下规定。

①￿直流分量：用大写字母和大写下标表示，如I B、I C、I E、U BE、U CE。

②￿交流分量：用小写字母和小写下标表示，如i b、i c、i e、u be、u ce。

③￿交直流叠加瞬时值：用小写字母和大写下标表示，如i B、i C、i E、u BE、u CE。

④￿交流有效值：用大写字母和小写下标表示，如U i、U o。