三極管放大電路的原理解析

前面我們做了“超簡(jiǎn)單的三極管功放電路”、“更好一點(diǎn)的簡(jiǎn)單功放電路”、“簡(jiǎn)單的三極管放大助聽器電路”這幾個(gè)電路。大家可能發(fā)現(xiàn)了，這幾個(gè)電路用到的都是三極管的放大功能。

古語有云：“數(shù)字電路講過載，模擬電路講放大!”

可見“放大”功能在模擬電路中的重要性。這次我們不做小制作了，專門講講三極管放大電路的原理。

三極管最基本的放大功能是給基極一個(gè)大于一定電壓的電流，這個(gè)電流的變化會(huì)在集電極和發(fā)射極間放大。我們做的幾個(gè)功放電路就是利用了這個(gè)原理。首先將小電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)小電流信號(hào)，然后利用半導(dǎo)體三極管的電流放大作用，將微弱的電流信號(hào)放大成大電流波動(dòng)，讓這個(gè)大電流波動(dòng)通過一個(gè)電阻變?yōu)榇箅妷翰▌?dòng)輸出。

三極管在放大狀態(tài)下才有放大作用。但是，不是所有的信號(hào)的電壓都是高到可以讓三極管進(jìn)入放大狀態(tài)的。那么，怎么讓三極管處在放大狀態(tài)呢?要給基極提供一個(gè)恒定的電壓。如果三極管是硅管，那么這個(gè)電壓要在0.7V以上，鍺管的話，電壓要在0.3V以上。

我們來看這個(gè)電路圖。RB的作用就是用來給VT1提供一個(gè)可以始終處于放大狀態(tài)的電壓，其大小決定了放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。

RC的作用是將集電極的電流變化轉(zhuǎn)換成我們需要的電壓變化，即輸出電壓信號(hào)。

電容C1的作用是將需要放大的電壓信號(hào)耦合到放大器的輸入端。好吧，“耦合”這個(gè)詞有點(diǎn)難理解，其實(shí)就是傳遞的意思。因?yàn)樾盘?hào)源直接輸入，會(huì)破壞放大器的工作狀態(tài)，從而使放大器的性能變差，甚至不能工作。電容的通交流，阻直流的特點(diǎn)，可以將放大器和信號(hào)源之間的直流工作狀態(tài)相互隔離，同時(shí)能夠?qū)⒆兓男盘?hào)傳遞到VT1。

C2的作用和C1差不多，只是它是把放大后的信號(hào)傳遞到下一級(jí)放大器或者負(fù)載。

好了，每個(gè)元件的作用我們說過了，那么回過頭來我們稍微詳細(xì)說一下對(duì)放大電路非常重要的“靜態(tài)工作點(diǎn)”。

前面我們說如何讓三極管始終處于放大狀態(tài)的時(shí)候，提到了“靜態(tài)工作點(diǎn)”這個(gè)詞，但是并沒有細(xì)說。

在沒有信號(hào)輸入時(shí)，放大器的狀態(tài)稱為靜態(tài)。這時(shí)的集電極電流Ic稱為靜態(tài)工作電流或工作點(diǎn)電流，用ICQ來表示。三極管各個(gè)電極的電壓稱為靜態(tài)工作點(diǎn)壓，最重要的是三極管C、E之間的電壓VCE值。

對(duì)于具體的電路，靜態(tài)工作電流和工作電壓是可以估算的。就拿上面的電路圖來說吧。

RB電阻兩端的電壓為VRB=VCC-0.7=6-0.7=5.3V。那么基極的靜態(tài)電流就是

集電極的靜態(tài)電流是

電阻RC上的電壓

集電極電壓

其實(shí)靜態(tài)工作點(diǎn)是很重要的，它影響著放大器的放大能力和放大后的信號(hào)失真，這兩項(xiàng)是放大器品質(zhì)好壞的關(guān)鍵參數(shù)。

好了，關(guān)于放大器，還有很多要說的，但是純理論的真的很枯燥，這次就說這一些吧，下次再講講別的。