項目二 放大器基礎

任務1 共發射極基本放大器

活動1 共發射極基本放大器的設計

學習目標

1．了解放大器功能，掌握單級低頻小信號放大器的電路組成。

2．了解放大器靜態工作點的作用及單級共發射極放大器對信號的放大和反向作用，掌握放大器直流通路和交流通路的畫法。

建議學時

4學時

知識準備

一、共發射極放大器的組成

能夠把微弱的信號放大的電路叫做放大電路或放大器。輸入的交流信號電壓疊加在直流電壓上，使晶體管基極、發射極之間的正向電壓發生變化，通過晶體管的控制作用，使集電極電流有更大的變化，它的變量在集電極電阻上產生大的電壓變量，從而實現電壓放大。

二、共發射極放大器的各元件的原理

共發射極基本電路如圖2—1—1所示。

圖中，晶體管T為放大元件，iC=βiB。要保證集電結反偏、發射結正偏，使晶體管工作在放大區。基極電源EB與基極電阻RB使發射結處于正偏，并提供大小適當的基極電流。集電極電源EC為電路提供能量，并保證集電結反偏。集電極電阻RC將電流放大轉變為電壓放大。耦合電容C1、C2隔離輸入、輸出與放大電路的直流聯系，使交流信號順利輸入、輸出。放大器的性能指標包括：

1．放大倍數（增益）

（1）電壓增益：

Ku=Uo/Ui

（2）電壓增益：

Ki=Io/Ii

（3）功率增益：

Kp=Po/Pi=|UoIo/UiIi|=|KuKi|

2．輸入、輸出電阻

輸入電阻為放大器對信號源所呈現的負載效應；或著說，是由放大器輸入端向放大器看進去的等效電阻，即Ri=Ui/Ii。

輸出電阻為將放大器的輸出端等效為具有內阻的電壓源，則電壓源的內阻即為放大器的輸出電阻；或著說，是由放大器輸出端向放大器看進去的等效電阻，即Ro=Uo/Io。

3．其他

其他參數還有通頻帶、非線性失真系數、最大不失真輸出電壓、最大輸出功率與效率等。

晶體管放大器是一種三端電路，其中必有一個端是輸入和輸出的共同“地”端：如果這個共“地”端接于發射極的，稱為共射電路；接于集電極的，稱為共集電路；接于基極的，稱為共基電路。這三種電路有不同的性能。

活動實施

一、共發射極放大器的各元件的作用

（1）集電極電源EC是放大電路的能源，為輸出信號提供能量，并保證發射結處于正向偏置、集電結處于反向偏置，使晶體管工作在放大區。EC取值一般為幾伏到幾十伏。

（2）晶體管V是放大電路的核心元件。利用晶體管在放大區的電流控制作用，即iC=βiB的電流放大作用，將微弱的電信號進行放大。

（3）集電極電阻RL是晶體管的集電極負載電阻，它將集電極電流的變化轉換為電壓的變化，實現電路的電壓放大作用。RL一般為幾千歐到幾十千歐。

（4）基極電阻RB保證晶體管工作在放大狀態。改變RB使晶體管有合適的靜態工作點。RB一般取幾十千歐到幾百千歐。

（5）耦合電容C1、C2起隔直流、通交流的作用。在信號頻率范圍內，認為容抗近似為零。所以分析電路時，在直流通路中電容視為開路，在交流通路中電容視為短路。C1、C2一般為十幾微法到幾十微法的有極性的電解電容。

二、放大電路的組成原則

（1）直流電源要設置合適靜態工作點，并作為輸出的能源。對于晶體管放大電路，電源的極性和大小應使晶體管基極與發射極之間處于正向偏置，而集電極與基極之間處于反向偏置，即保證晶體管工作在放大區。

（2）電阻取值得當，與電源配合，使放大管有合適的靜態工作電流。

（3）輸入信號必須能夠作用于放大管的輸入回路。

（4）當負載接入時，必須保證放大管輸出回路的動態電流能夠作用于負載，從而使負載獲得比輸入信號大得多的信號電流或信號電壓。

共發射極放大電路又稱反相放大電路，其特點為電壓增益大，輸出電壓與輸入電壓反相，低頻性能差，適用于低頻和多級放大電路的中間級。

活動評分標準：

收獲和體會：

想一想，寫一寫認識共發射極放大器的分析方法的收獲和體會。

評議：

根據共發射極放大器分析方法的實訓課題，在聽取小組實訓成果匯報的基礎上，進行評議，填寫課題實訓情況評議表。