三大模擬放大電路原理講解

模擬電路，是工科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生必學(xué)的一門(mén)基礎(chǔ)課，同時(shí)也是很多人的噩夢(mèng)。 我記得通過(guò)了考試后，好像又什么都沒(méi)有學(xué)會(huì)。 很多學(xué)校用的是華成英老師的《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》這本書(shū)，從里面的內(nèi)容來(lái)說(shuō)，這是一本書(shū)很好的書(shū)，對(duì)于模擬電路的講解細(xì)致入微，又面面俱到。 如果跟著老師認(rèn)真學(xué)，相信很多同學(xué)也會(huì)學(xué)得不錯(cuò)。 但是，像我這種經(jīng)常逃課，到學(xué)期末要來(lái)拼命補(bǔ)課的人來(lái)說(shuō)，真是要了命了。

我們的很多教材其實(shí)都有類(lèi)似的問(wèn)題，很難自己看懂，需要跟著老師的課堂學(xué)習(xí)。 當(dāng)不懂的時(shí)候，去看教材，還是看不懂，當(dāng)你弄懂了之后，再去看，發(fā)現(xiàn)還是很容易懂的嘛，之前為什么總是看不懂呢？

總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，我覺(jué)得寫(xiě)教材的老師為了不遺漏知識(shí)點(diǎn)，寫(xiě)得太面面俱到了。 結(jié)果，就使初學(xué)者迷失在了繁雜的細(xì)節(jié)當(dāng)中。 很多的教材章節(jié)的劃分，是按照不同的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行的。 按照章節(jié)看下來(lái)，經(jīng)常就是掌握不了全局，雖然這個(gè)章節(jié)中講了很細(xì)又重要的知識(shí)點(diǎn)，但當(dāng)時(shí)根本就不知道為什么要學(xué)這些。 知識(shí)點(diǎn)一多，再加上有點(diǎn)難度，就很難進(jìn)行下去了。

學(xué)知識(shí)是一件不容易的事情，如果沒(méi)有及時(shí)得到正反饋，就不容易進(jìn)行下去。 下面，我嘗試用我自己的方法，來(lái)講解模擬電路中的第一塊需要邁過(guò)去的大石頭——三大放大電路。 講得不好，歡迎大家拍磚。

01—基礎(chǔ)知識(shí)

這是一個(gè)NPN的三極管電路元件符號(hào)，并且在合適的條件下有。 對(duì)于三極管，現(xiàn)在只需要了解這么多，不要去看其他更多的公式，這樣才不會(huì)迷失在細(xì)節(jié)中。

“ 為了按循序漸進(jìn)的原則構(gòu)造學(xué)習(xí)線索，本書(shū)采用了一種全新的信息組織和加工藝術(shù)，我們稱(chēng)其為:知識(shí)屏蔽。 以往的教材只注重知識(shí)的授予，并不注重知識(shí)的屏蔽。 實(shí)際上，在教學(xué)中知識(shí)的屏蔽十分重要，這是一個(gè)重點(diǎn)突出的問(wèn)題。 計(jì)算機(jī)是一門(mén)交叉學(xué)科，一部分知識(shí)往往還連帶著其他的相關(guān)內(nèi)容，這些連帶的相關(guān)內(nèi)容如果處理不好，將影響讀者對(duì)目前要掌握的知識(shí)的理解。 本書(shū)采用了知識(shí)屏蔽的方法，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了最小化分割，力求使我們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中所接觸到的每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都是當(dāng)前惟一要去理解的東西。 我們?cè)诳吹竭@個(gè)知識(shí)點(diǎn)之前，已理解了從前所有的內(nèi)容; 在學(xué)習(xí)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中，以后的知識(shí)也不會(huì)對(duì)我們?cè)斐筛蓴_。 我們?cè)谡麄€(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，每一步都走得清楚而扎實(shí)，不知不覺(jué)中，由當(dāng)初的一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題開(kāi)始，在經(jīng)歷了一個(gè)每一步都相對(duì)簡(jiǎn)單的過(guò)程之后，被帶入了一個(gè)深的層次。 這同沿著樓梯上高樓一樣，邁出的每一步都不高，結(jié)果卻上了樓頂。 ”

上面這段話(huà)來(lái)自王爽老師的《匯編語(yǔ)言》這本書(shū)，我覺(jué)得非常有道理。

了解了三極管之后，我們接下來(lái)要明確的是，我們現(xiàn)在需要放大的是 中頻交流小信號(hào) 。 最典型的就是聲音信號(hào)了。

對(duì)于放大電路，我們需要考察的就3個(gè)指標(biāo)：放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。 在理想的情況下，放大倍數(shù)越大越好，輸入電阻越大越好，輸出電阻越小越好。 但現(xiàn)實(shí)總是有各種約束，不能做到完美，看具體需求進(jìn)行調(diào)整即可。

下面，我們從最常見(jiàn)的共射放大電路開(kāi)始進(jìn)行講解。

02—靜態(tài)工作點(diǎn)

要使三極管工作在放大狀態(tài)，三極管需要滿(mǎn)足一定的條件，這就是靜態(tài)工作點(diǎn)的含義。

一定的工作條件，是指三極管工作在一定的直流電壓下。 當(dāng)

，三極管就可以處在放大狀態(tài)。 在計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)的時(shí)候，只考慮直流部分，可以省略輸入輸出信號(hào)，那么靜態(tài)工作點(diǎn)的電路就可以簡(jiǎn)化為：

如果這個(gè)電路在合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，假設(shè)

，結(jié)合上面的

，就可以計(jì)算出靜態(tài)工作點(diǎn)的

等參數(shù)了，應(yīng)該沒(méi)有多大的難度。 如果靜態(tài)電路的電阻較多，可以用戴維南等效得到簡(jiǎn)單的電路（關(guān)于戴維南等效，很多書(shū)上有詳細(xì)介紹，這里就不展開(kāi)了）。

03—動(dòng)態(tài)分析

共射放大電路

分析完靜態(tài)工作點(diǎn)，接下來(lái)就來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。 動(dòng)態(tài)分析的時(shí)候，根據(jù)線性系統(tǒng)疊加原理，可以讓電壓不變點(diǎn)接地，電容看作短路，并把三極管用等效模型代替。

整理后得到動(dòng)態(tài)等效電路

是不是很容易就得到了共射放大電路的計(jì)算結(jié)果。

接下來(lái)，我們來(lái)看看共基放大電路和共集電極放大電路（射極跟隨器）。 不同放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)分析方法是一樣的，這里就不再贅述了。 我們直接來(lái)看動(dòng)態(tài)分析。

共基放大電路

?

很容易可以得到

共集電極放大電路

?

，其中

應(yīng)用

三大放大電路到這里，我們就學(xué)完了，那么學(xué)習(xí)這三大放大電路有什么作用嗎？ 畢竟平時(shí)，已經(jīng)基本見(jiàn)不到只用單管構(gòu)成的放大電路了。

我們來(lái)比較一下就能很容易得到結(jié)論。

我們先來(lái)看最有特色的共集電極放大電路，仔細(xì)觀察，放大倍數(shù)居然是小于1的。 這樣的放大電路有什么用??？ 然后再對(duì)比輸入電阻和輸出電阻，會(huì)發(fā)現(xiàn)共集電極放大電路的輸入電阻是最大的，輸出電阻是最小的。 這是我們需要的結(jié)果。 所以，在常用的放大器中，我們會(huì)把共集電極放大電路放在整個(gè)放大電路的輸入級(jí)和輸出級(jí)，就是利用了它輸入電阻大，輸出電阻小的特點(diǎn)，然后再配合中間的放大倍數(shù)大的電路。

再來(lái)看共基級(jí)放大電路，與共射放大電路進(jìn)行比較，它的放大倍數(shù)和共射放大電路是一樣的，并且是正值，這是比較好的特性。 不足點(diǎn)就是，輸入電阻比共射放大電路要小。

實(shí)用的放大電路可以用這三個(gè)基本放大電路進(jìn)行組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，組合的放大電路也可以按照靜態(tài)工作點(diǎn)，動(dòng)態(tài)分析進(jìn)行計(jì)算。

看到這里，你學(xué)會(huì)了這三大放大電路嗎？