从点到面，学放大电路的三种基本接法

geren2014

放大电路的一些基本概念

为了让大家更容易理解放大电路，先来介绍一些放大电路的基本概念。

(1)输入电阻和输出电阻

一个放大电路通常可以用图2-4所示的电路来等效，这样等效的依据是：在放大电路工作时，输入信号送到放大电路输入端，对于输入信号来说，放大电路就相当于一个负载电阻R i ，这个电阻R i 称为放大电路的输入电阻;放大电路对输入信号放大后，会输出信号送到负载R L 两端，因为放大电路有信号输出，所以对于负载R L 来说，放大电路就相当于一个具有内阻为R o 和电压为 U 2 的信号源，这里的内阻R o 称为放大电路的输出电阻。

图2-4　放大电路等效图

图中的 U 1 为信号源电压，R 1 为信号源内阻，R L 为负载。图中间点画线框内的部分是放大电路的等效图， U 2 是放大的信号电压， U i 为放大电路的输入电压，负载R L 两端的电压 U o 为放大电路的输出电压，流入放大电路的电流 I i 称为输入电流，从放大电路流出的电流 I o 称为输出电流，R i 为放大电路的输入电阻，R o 为放大电路的输出电阻。

从减轻输入信号源负担和提高放大电路的输出电压来看，输入电阻R i 大一些好，因为在输入信号源内阻R 1 不变时，输入电阻R i 大一方面会使放大电路从信号源吸取的 I i 电流小，同时可以在放大电路输入端得到比较高的 U i 电压，这样放大电路放大后输出的电压很高。如果需要提高放大电路的输出电流 I o ，输入电阻R i 小一些更好，因为输入电阻小时放大电路输入电流大，放大后输出的电流就比较大。

对于放大电路的输出电阻R o ，要求是越小越好，因为输出电阻小时，在输出电阻上消耗的电压和电流都很小，负载R L 就可以获得比较大的功率，也就是说放大电路输出电阻小则该放大电路带负载能力强。

(2)放大倍数和增益

放大电路的放大倍数有以下3种。

① 电压放大倍数。电压放大倍数是指输出电压 U o 与输入电压 U i 的比值，用 A u 表示

② 电流放大倍数。电流放大倍数是指输出电流 I o 与输入电流 I i 的比值，用 A i 表示

③ 功率放大倍数。功率放大倍数是指输出功率 P o 与输入功率 P i 的比值，用 A P 表示

在实际应用中，为了便于计算和表示，常采用放大倍数的对数来表示放大电路的放大能力，这样得到的值称为增益，增益的单位为分贝(dB)。增益越大说明电路的放大能力越强。

例如，放大电路的电压放大倍数分别为100倍和10000倍时，它的电压增益分别就是40dB和80dB。

放大电路的三种基本接法

根据三极管在电路中的连接方式不同，放大电路有三种基本接法：共发射极接法、共基极接法和共集电极接法。 放大电路的三种基本接法如图2-5所示。

图2-5　放大电路三种基本接法

放大电路的三种基本接法电路可从下面几个方面来分析。

(1)是否具备放大能力

前面已经讲过，要判断三极管电路是否具备放大能力，一般可通过分析电路中三极管的 I b 、 I c 、 I e 电流有无完整的途径来判断，若有完整的途径，就说明该放大电路具有放大能力。图2-5所示电路中，三种基本接法电路的三极管 I b 、 I c 、 I e 电流分析如下所述。

共发射极接法电路中三极管的 I b 、 I c 、 I e 电流途径：

共基极接法电路中三极管的 I b 、 I c 、 I e 电流途径：

共集电极接法电路中三极管的 I b 、 I c 、 I e 电流途径：

从上面的分析可以看出，三种基本接法电路中的三极管 I b 、 I c 、 I e 电流都有完整的途径，所以它们都具有放大能力。

(2)共用电极形式

一个放大电路应具有输入和输出端，为了使输入、输出端的交流信号能有各自的回路，要求输入和输出端应各有两极，而三极管只有三个电极，这样就会出现一个电极被输入、输出端共用。

在分析放大电路时，为了掌握放大电路交流信号的处理情况，需要画出它的交流等效图，在画交流等效图时不考虑直流。 画交流等效图要掌握以下两点。

① 电源的内阻很小，对于交流信号可视为短路，即对交流信号而言，电源正、负极相当于短路，所以画交流等效图时应将电源正、负极用导线连起来。

② 电路中的耦合电容和旁路电容容量比较大，对交流信号阻碍很小，也可视为短路，在画交流等效图时大容量的电容应用导线取代。

根据上述原则，可按图2-6所示的方法画出图2-5(a)所示共发射极接法放大电路的交流等效图。

图2-6　共发射极接法放大电路的交流等效图的绘制

用同样的方法可画出其他两种基本接法放大电路的交流等效图。三种基本接法放大电路的交流等效图如图2-7所示。

图2-7　三种基本接法放大电路的交流等效图

在图2-7(a)所示电路中，基极是输入端，集电极是输出端，发射极是输入和输出回路的共用电极，这种放大电路称为共发射极放大电路。

在图2-7(b)所示电路中，发射极是输入端，集电极是输出端，基极是输入和输出回路的共用电极，这种放大电路称为共基极放大电路。

在图2-7(c)所示电路中，基极是输入端，发射极是输出端，集电极是输入和输出回路的共用电极，这种放大电路称为共集电极放大电路。

(3)三种基本接法放大电路的特点

三种基本接法放大电路的特点见表2-1。

表2-1　三种基本接法放大电路的特点