基本放大器

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我们希望您在上一章中已经获得了关于工作点、其稳定性和补偿技术的足够知识。现在让我们尝试了解基本放大器电路的基本概念。

电子信号包含一些信息，如果强度不足，则无法利用。增加信号强度的过程称为放大。几乎所有电子设备都必须包含一些放大信号的方法。我们在医疗设备、科学仪器、自动化、军事工具、通信设备，甚至家用设备中都发现了放大器的应用。

实际应用中的放大是使用多级放大器完成的。将多个单级放大器级联起来形成多级放大器。让我们看看如何构建单级放大器，它是多级放大的基础。

单级晶体管放大器

当仅使用一个晶体管及其相关电路来放大微弱信号时，该电路称为单级放大器。

分析单级放大器电路的工作原理，使我们更容易理解多级放大器电路的构成和工作原理。单级晶体管放大器有一个晶体管、偏置电路和其他辅助组件。下图显示了单级晶体管放大器的外观。

当如图所示向晶体管基极提供微弱的输入信号时，会有一小部分基极电流流过。由于晶体管的作用，晶体管集电极会流过更大的电流。（因为集电极电流是基极电流的β倍，这意味着I_C = βI_B）。现在，随着集电极电流的增加，电阻R_C上的压降也增加，这被收集为输出。

因此，基极的小输入在集电极输出端被放大为更大幅度和强度的信号。因此，这个晶体管充当放大器。

晶体管放大器的实际电路

实际晶体管放大器的电路如下所示，它表示分压偏置电路。

各种突出的电路元件及其功能如下所述。

偏置电路

电阻R₁、R₂和R_E形成偏置和稳定电路，有助于建立合适的工作点。

输入电容C_in

此电容将输入信号耦合到晶体管的基极。输入电容C_in允许交流信号通过，但将信号源与R₂隔离。如果没有这个电容，输入信号将直接施加，这会改变R₂处的偏置。

耦合电容C_C

此电容位于一个级的末端，并将其连接到另一级。因为它耦合了两级，所以称为耦合电容。此电容阻止一个级的直流进入另一个级，但允许交流通过。因此，它也称为隔直电容。

由于存在耦合电容C_C，电阻R_L上的输出没有集电极的直流电压。如果没有它，由于R_C的分流效应，下一级的偏置条件将发生巨大变化，因为它将与下一级的R₂并联。

发射极旁路电容C_E

此电容并联于发射极电阻R_E。放大的交流信号通过它旁路。如果没有它，该信号将通过R_E，这会在R_E上产生压降，该压降会反馈输入信号，从而降低输出电压。

负载电阻R_L

连接在输出端的电阻R_L称为负载电阻。当使用多级时，R_L表示下一级的输入电阻。

各种电路电流

让我们了解完整放大器电路中的各种电路电流。这些已经在上面的图中提到了。

基极电流

当基极电路中没有施加信号时，由于偏置电路，直流基极电流I_B流过。当施加交流信号时，交流基极电流i_b也会流过。因此，在施加信号时，总基极电流i_B由下式给出

$$i_B = I_B + i_b$$

集电极电流

当没有施加信号时，由于偏置电路，直流集电极电流I_C流过。当施加交流信号时，交流集电极电流i_c也会流过。因此，总集电极电流i_C由下式给出

$$i_C = I_C + i_c$$

其中

$I_C = \beta I_B$ = 零信号集电极电流

$i_c = \beta i_b$ = 由信号引起的集电极电流

发射极电流

当没有施加信号时，直流发射极电流I_E流过。在施加信号时，总发射极电流i_E由下式给出

$$i_E = I_E + i_e$$

应该记住

$$I_E = I_B + I_C$$

$$i_e = i_b + i_c$$

由于基极电流通常很小，因此需要注意

$I_E \cong I_C$ 和 $i_e \cong i_c$

这些是晶体管放大器实际电路的重要考虑因素。现在让我们了解放大器的分类。