基本放大器

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

电子信号包含一些信息，如果没有适当的强度，则无法利用这些信息。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括一些放大信号的手段。我们发现放大器在医疗设备、科学设备、自动化、军事工具、通信设备甚至家用设备中都有应用。

实际应用中的放大是使用多级放大器完成的。多个单级放大器级联形成多级放大器。让我们看看单级放大器是如何构建的，这是多级放大器的基础。

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，使我们很容易理解多级放大器电路的形成和工作原理。单级晶体管放大器有一个晶体管、偏置电路和其他辅助元件。以下电路图显示了单级晶体管放大器的外观。

当如图所示向晶体管的基极提供弱输入信号时，会有少量基极电流流动。由于晶体管的作用，晶体管的集电极中会流过较大的电流。 （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 两端的压降也会增加，并被收集为输出。

因此，基极的小输入会被放大为集电极输出端幅度和强度更大的信号。因此，该晶体管充当放大器。

晶体管放大器的实用电路

实用晶体管放大器的电路如下所示，它代表分压器偏置电路。

各种主要电路元件及其功能如下所述。

偏置电路

电阻器 R₁、R₂ 和 R_E 形成偏置和稳定电路，有助于建立适当的工作点。

输入电容器 C_in

该电容器将输入信号耦合到晶体管的基极。输入电容器 C_in 允许交流信号，但将信号源与 R₂ 隔离。如果不存在此电容器，则直接应用输入信号，这会改变 R₂ 处的偏置。

耦合电容器 C_C

此电容器位于一个级的末端，并将其连接到另一个级。由于它耦合了两个级，因此被称为 耦合电容器。此电容器阻止一个级的直流电进入另一个级，但允许交流电通过。因此，它也被称为 阻塞电容器。

由于耦合电容器 C_C 的存在，电阻器 R_L 两端的输出不受集电极直流电压的影响。如果不存在这种情况，则下一阶段的偏置条件将由于 R_C 的分流效应而发生剧烈变化，因为它将与下一阶段的 R₂ 平行。

发射极旁路电容器 C_E

此电容器与发射极电阻 R_E 并联使用。放大的交流信号通过此电容器。如果没有旁路电容器，该信号将通过 R_E，从而在 R_E 上产生电压降，该电压降将反馈输入信号，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。当使用多个级时，R_L 表示下一级的输入电阻。

各种电路电流

让我们来看看完整放大器电路中的各种电路电流。这些已经在上图中提到过了。

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 流动。当施加交流信号时，交流基极电流 i_b 也会流动。因此，在施加信号的情况下，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 流动。当施加交流信号时，交流集电极电流 i_c 也会流动。因此，总集电极电流 i_C 由以下公式给出

$$i_C = I_C + i_c$$

其中

$I_C = \beta I_B$ = 零信号集电极电流

$i_c = \beta i_b$ = 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 流动。随着信号的应用，总发射极电流 i_E 由以下公式给出

$$i_E = I_E + i_e$$

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。