三極管放大電路的性能指標(biāo)

在電子電路系統(tǒng)中，放大電路(器)的種類(lèi)非常多，可分為低頻放大器、高頻放大器、射頻放大器;有甲類(lèi)放大器、乙類(lèi)放大器等等。

無(wú)線通信設(shè)備的射頻部分就包含低噪聲放大器、i中頻放大器、緩沖放大器、驅(qū)動(dòng)放大器、功率放大器等。放大電路如圖1所示。

圖1

從理論上講，在設(shè)計(jì)不同的放大器時(shí)的要求與考慮有很大的不同，但它們的本質(zhì)特點(diǎn)是一樣的一一是能量的控制和轉(zhuǎn)換，都是對(duì)信號(hào)進(jìn)行功率放大。

只有使放大電路中的三極管工作在放大區(qū)，才能使三極管放大電路的輸出與輸入保持線性關(guān)系，即電路不產(chǎn)生失真。

不失真的放大才有意義。對(duì)于三極管放大電路，通常用放大倍數(shù)、通頻帶、輸入輸出電阻、線性度、輸出功率與效率等來(lái)衡量。

放大倍數(shù)是衡量三極管放大電路的重要指標(biāo)。放大倍數(shù)的值是電路的輸出量與輸入量之比。

圖2

字母上加小圓點(diǎn)表示相量，即有幅值與相位值。但也有一些資料中沒(méi)有加小圓點(diǎn)來(lái)標(biāo)識(shí)相量。

由于放大電路中電容、電感及半導(dǎo)體器件結(jié)電容等電抗元件的存在，在輸入信號(hào)頻率較低或較高時(shí)，電路放大倍數(shù)的數(shù)值會(huì)下降并產(chǎn)生信號(hào)相移。

這意味著同一個(gè)放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力不同。在通常情況下，放大電路只適用于放大某一個(gè)特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)。

但人們總是希望放大電路對(duì)特定頻率范圍的信號(hào)有近似相等的放大能力，如電視機(jī)的高放電路、手機(jī)的接收低噪聲放大電路。

帶寬被用于衡量放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。

放大器的帶寬是指的是放大器的通頻帶，即放大器電路可以保持穩(wěn)定工作的頻率范圍。這里的通頻帶概念其實(shí)是與濾波器一節(jié)的通頻帶概念相通的。

它等于一個(gè)器件或電路正常工作的最高頻率與最低頻率的差值。所以，需要兩個(gè)頻率值來(lái)定義帶寬。

圖3所示為一個(gè)放大器幅頻特性示意圖，其中的Am是放大器的最大放大倍數(shù)，通常被稱(chēng)為中頻放大倍數(shù)。

圖3

對(duì)于放大電路來(lái)說(shuō)，在輸出信號(hào)不失真的情況下，負(fù)載上能夠獲得的最大功率被稱(chēng)為放大電路的最大輸出功率。

放大器消耗的直流功率是工作電壓與工作電流的乘積。

轉(zhuǎn)換效率是衡量放大器(特別是功率放大器)極為重要的指標(biāo)。放大器將電源的直流功率轉(zhuǎn)化成交流信號(hào)功率輸出，只有一部分直流功率被轉(zhuǎn)化成為有用的信號(hào)功率并為負(fù)載所獲得，另一部分被放大器本身以及電路中的寄生元件所消耗。

放大器的效率有下面兩種定義方法。

一般而言，總是希望放大電路的輸入電阻大、輸出電阻小。但若希望放大電路獲得較大的輸入電流，輸入電阻應(yīng)適當(dāng)小些;

若希望給負(fù)載提供較大的電流，輸出電阻就應(yīng)適當(dāng)大些。因此，放大電路輸入電阻與輸出電阻的大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)計(jì)。

審核編輯：湯梓紅