放大电路基础入门（如何快速掌握基本放大电路）

放大电路也叫放大器，是电子设备中最基本的单元电路。在学习放大电路之前，我们先了解一下基本放大电路的组成、元器件的作用及放大原理，明确一些基本概念，如多级放大器的级间耦合方式及特点、功率放大器等，然后简要介绍由场效应晶体管构成的放大电路，最后介绍由晶体管构成的开关电路。

基本放大电路是由晶体管、电阻、电源、耦合电容及负载等构成的。图2-11a所示为电路原理图，晶体管是放大电路的核心器件，担负着放大电流的作用。在描绘电路图时习惯用图2-11b所示形式，不再画出电源符号。

图2-11　基本放大电路的组成原理图

基本放大电路中各元器件的作用如下：

V_BB是基极偏置电源，V_CC是集电极偏置电源，它们使晶体管具备放大条件。R_b叫做基极偏置电阻，通过V_BB可为晶体管提供合适的基极电流（I_b），这个电流通常叫基极偏置电流。R_b过大或过小都会造成晶体管不能正常起到放大作用。

R_c是集电极负载电阻，一方面给集电极提供适当的直流电位（静态电位），还能防止I_c过大使晶体管过热而损坏，另一方面通过它可将电流变化转变为电压变化。

C₁和C₂为隔直耦合电容器。我们已经知道电容器对高频信号呈短路（电阻很小），对直流信号呈现为高电阻，相当于不通（直流电被隔断）。电路图中“⊥”表示“接地”，通常与电源的负极相接。它并不是指土地的“地”，而是表示电路的参考“零”电位，只表示电路中各点电压的公共端点。这是一个很重要的概念，在对电路测量电压时大多是以地为参考点的。

在实际应用电路中，使用两个电源很不方便，一般从V_CC中通过电阻分压获取V_BB，即使用同一个电源，这时要适当改变R_b的阻值，以提供合适的I_b。

输入端（输入回路）接信号源电压U_s，R_s表示信号源内阻，输入信号电压为U_i；输出端（输出回路）接负载电阻R_L，输出电压为U_o。

1.固定偏置放大电路

固定偏置放大电路的结构如图2-12所示。当电路接通时，就有I_b和I_c产生，并且I_b是固定不变的，I_b=（V_CC-U_be）/R_b，又U_be=0.6～0.7V，因此I_b≈V_CC/R_b。I_c=β×I_b，知I_c受I_b控制变化。I_e=I_b I_c，这是三个电流一定要满足的。I_c流过R_c产生压降，可得集电极电压U_c=V_CC-I_c×R_c。

图2-12　固定偏置放大电路图

固定偏置放大电路的电压放大工作原理为：在输入端加上正弦波信号源后，信号源电压（U_s）通过电容器C₁、晶体管的b-e结形成的回路产生信号电流i_b，信号电流是随信号内容变化的。

在信号电压的正半周，信号电流i_b通过电容器C₁、晶体管的b-e结回到信号源的负极，对电容器C₁充电，其充电电流就是信号电流i_b，加到I_b上使基极电流增大为

由晶体管的电流放大原理可知，I_c增大为

，此时集电极电压

在信号电压的负半周，信号电流i_b使I_b减小，同时I_c也减小，U_c跟着减小。

这里还要注意，集电极输出的信号波形与输入信号波形是相反的，也就是呈反相。所以该放大器又称为反相放大器。这种放大电路由于基极偏置电流是由固定电阻R_b提供的，R_b的阻值确定后，I_b和I_c就确定了，I_b=V_CC/R_b，所以属于固定偏压放大电路。另外，环境温度变化、电源电压波动、元器件老化等因素都会使其原来设置好的静态工作点（偏置电流）发生改变，从而影响放大器的正常工作。比如，温度上升时，晶体管的穿透电流增大，会导致电路不能正常工作。

2.分压偏置放大电路

分压偏置放大电路的结构形式如图2-13所示。

图2-13　分压偏置放大电路

在该电路中，R_b1、R_b2对电源电压串联分压得到U_b=V_CC×R_b2/（R_b1 R_b2），可知，基极电压U_b不随温度发生变化，且有

U_e=U_b-0.7V

I_e=U_e/R_e

I_c≈I_e

U_ce=V_CC-I_c×（R_c R_e）

分压偏置放大电路的放大原理与固定偏置放大电路相同，即变化的U_o通过负载R_L对电容C₂充电、放电，在R_L上得到被放大了的信号。

共集电极放大电路原理图如图2-14所示。

图2-14　共集电极放大电路

与共射放大电路不同的是，共集电极放大电路中晶体管集电极上没有接电阻。输入信号为U_i，输出信号从R_e两端取出。

共集电极放大电路的特点是，偏置固定，由R_b、R_e和晶体管的b-e结内阻决定了基极电压U_b。从固定偏置上可看出，输出电压U_e在任何时候都比U_b低0.6V。所以该电路的电压放大倍数略小于1。因此该电路又叫射极跟随器、射极输出器或电压跟随器。电路中的电流满足I_c=β×I_b，与前述电路相同。

该电路虽然没有电压放大能力，但仍有较大的电流放大能力，这是该电路的最大特点。也正因为这个特点，绝大多数电子设备中都使用该电路来带动负载。

共基极放大电路原理图如图2-15所示。

图2-15　共基极放大电路

共基极放大电路的特点是：基极由电容器C_b接地，用以稳定基极电压。信号通过C₁由发射极输入，被放大了的信号从集电极经C₂输出。

共基极放大电路的放大原理请读者自行分析。