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詳解三極管放大電路的分類及其原理

發布時間：2020-04-17 責任編輯：lina

【導讀】三極管單級放大電路在電子電路中是應用最多的單元電路。三極管單級放大電路有共基極放大器、共發射極放大器、共集電極放大器 3 種。

三極管單級放大電路在電子電路中是應用最多的單元電路。三極管單級放大電路有共基極放大器、共發射極放大器、共集電極放大器 3 種。

　　

區別這 3 種(zhong)放(fang)大(da)器(qi)的(de)最(zui)簡(jian)單(dan)方(fang)法(fa)就(jiu)是(shi)查(zha)看(kan)放(fang)大(da)管(guan)的(de)交(jiao)流(liu)接(jie)地(di)引(yin)腳(jiao)，就(jiu)可(ke)以(yi)確(que)認(ren)放(fang)大(da)器(qi)的(de)種(zhong)類(lei)，比(bi)如(ru)，放(fang)大(da)管(guan)的(de)發(fa)射(she)極(ji)交(jiao)流(liu)接(jie)地(di)，則(ze)該(gai)放(fang)大(da)器(qi)就(jiu)是(shi)共(gong)發(fa)射(she)極(ji)放(fang)大(da)器(qi)。

　　

共發射極放大電路

共發射極放大器是應用最廣泛的放大器。所謂的共發射極放大器就是信號輸入和信號輸出都要依靠發射極完成的放大器。圖 3-1 所示是一種典型的共發射極放大器。在該放大器內，VT 是放大管，C1 是輸入信號耦合電容，C2 是輸出信號耦合電容，R1、R2 是 VT 基極的直流偏置電阻，R3 是 VT 的集電極負載電阻，VCC 是供電電壓，Ui 是輸入信號，Uo 是輸出信號。

詳解三極管放大電路的分類及其原理

1）直流偏置

供電電壓 VCC 通過 R1、R2 分壓後，加到 VT 的基極，為基極提供直流偏置電壓，基極電壓 Ub≈VCCR2/（R1+R2）。流過 R1 的電流分兩路到地：一路通過 R2 到地，另一路通過 VT 的發射極到地。

2）信號放大過程

輸入信號 Ui 經 C1 耦合到 VT 的基極，使 VT 的基極電流 Ib 隨 Ui 變化而變化，致使 VT 的集電極電流 Ic 隨之變化，並且變化量為βIb。Ic 在 R3 兩端產生隨之變化的壓降 U3，而 VCC 減去 U3 就是 VT 的集電極電壓 Uc。因此，Uc 與 Ui 的相位相反，也就是說，該放大器屬於倒相放大器。Uc 經 C2 耦合後得到交流輸出信號 Uo。

提示：通過以上分析可知，共發射極放大器不僅有電流放大功能，而且還有電壓放大功能。

共集電極放大電路

共集電極放大器也是應用十分廣泛的一種放大器。圖 3-2 所示是一種典型的共集電極放大器。在該放大器內，VT 是放大管，C1 是輸入信號耦合電容，C2 是輸出信號耦合電容，R1 是 VT 基極的直流偏置電阻，R2 是 VT 的發射極電阻，VCC 是供電電壓，Ui 是輸入信號，Uo 是輸出信號。

詳解三極管放大電路的分類及其原理

提示：前麵我們曾介紹過，放大器哪個極交流接地，該放大器就屬於哪類放大器，有的讀者可能要問，圖 3-2 中的 VT 的集電極並未接地，它怎麼就是共集電極放大器呢？這是因為電源 VCC 的內阻較小，並且電源兩端都會接有大容量的濾波電容，所以電源在交流狀態下相當於短路（交流接地）。因此，VT 的集電極是通過電源 VCC 及其濾波電容接地的。

1）直流偏置

電源電壓 VCC 通過 R1 限流加到 VT 的基極，為基極提供直流偏置電壓。基極電流 Ib≈（VCC-Ube）/［R1+（1+β）R2］，基極電流回路是：VCC→R1→VT 的發射極→R2→地。

2）信號放大

輸入信號 Ui 經 C1 耦合到 VT 的基極，使 VT 的基極電流 Ib 隨 Ui 變化而變化，致使 VT 的發射極電流 Ie 隨之變化，並且變化量為（1+β）Ib。Ie 在 R2 兩端產生隨之變化的壓降 U2。U2 經 C2 耦合後得到交流輸出信號 Uo。由於 Uo 與 Ui 的相位相同，所以該放大器也叫射極跟隨放大器，簡稱射極跟隨器。

通過以上分析可知，共集電極放大器的輸入信號 Ui 是從放大器的基極、發射極之間輸入的，輸出信號 Uo 取自發射極。由於 U2 等於 Ub−0.6V，所以該放大器僅有電流放大功能，而沒有電壓放大功能。

提示：由於共集電極放大器具有輸入阻抗高、輸shu出chu阻zu抗kang低di的de優you點dian，所suo以yi在zai多duo級ji放fang大da電dian路lu中zhong，通tong常chang利li用yong共gong集ji電dian極ji放fang大da器qi將jiang前qian級ji和he後hou級ji放fang大da器qi進jin行xing隔ge離li，由you它ta對dui信xin號hao進jin行xing緩huan衝chong放fang大da，以yi免mian前qian、後hou級ji放fang大da器qi互hu相xiang影ying響xiang。又you因yin共gong集ji電dian極ji放fang大da器qi具ju有you電dian流liu放fang大da功gong能neng，所suo以yi不bu僅jin串chuan聯lian穩wen壓ya電dian源yuan采cai用yong此ci類lei放fang大da器qi，而er且qie有you的de多duo級ji放fang大da電dian路lu的de末mo級ji放fang大da器qi也ye采cai用yong此ci類lei放fang大da器qi。

共基極放大電路

共基極放大器的應用較前兩種放大器要少得多。圖 3-3 所示是一種典型的共基極放大器。在該放大器內，VT 是放大管，C1 是輸入信號耦合電容，C2 是輸出信號耦合電容，C3 是基極的交流接地電容，R1、R2 是 VT 基極的直流偏置電阻，R3 是 VT 的集電極負載電阻，R4 是 VT 的發射極電阻，VCC 是供電電壓，Ui 是輸入信號，Uo 是輸出信號。

詳解三極管放大電路的分類及其原理

1）直流偏置

電源電壓 VCC 不僅通過 R3 加到 VT 的集電極，為它供電，而且通過 R1、R2 分壓後，加到 VT 的基極，為基極提供直流偏置電壓，Ub≈VCCR2/（R1+R2）。流過 R1 的電流分兩路到地：一路是通過 R2 到地，另一路是通過 VT 的發射結、R4 到地。

2）信號放大

輸入信號 Ui 經 C1 耦合到 VT 的發射極，使 VT 的發射極電流 Ie 隨 Ui 變化而變化，致使 VT 的集電極電流 Ic 隨之變化。Ic 在 R3 兩端產生隨之變化的壓降 U3，而 VCC 減去 U3 就是 VT 的集電極電壓 Uc。因為 Uc 與 Ui 同步變化，所以相位相同。Uc 經 C2 耦合後得到交流輸出信號 Uo。

提示：共基極放大器具有高頻特性好的優點，但也存在輸入阻抗小和輸出阻抗大的缺點。因此，該放大器主要應用在高頻信號放大電路。

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