三極管放大電路的性能指標(biāo)

在電子電路系統(tǒng)中，放大電路(器)的種類非常多，可分為低頻放大器、高頻放大器、射頻放大器;有甲類放大器、乙類放大器等等。

無線通信設(shè)備的射頻部分就包含低噪聲放大器、i中頻放大器、緩沖放大器、驅(qū)動(dòng)放大器、功率放大器等。放大電路如圖1所示。

圖1

從理論上講，在設(shè)計(jì)不同的放大器時(shí)的要求與考慮有很大的不同，但它們的本質(zhì)特點(diǎn)是一樣的一一是能量的控制和轉(zhuǎn)換，都是對信號進(jìn)行功率放大。

只有使放大電路中的三極管工作在放大區(qū)，才能使三極管放大電路的輸出與輸入保持線性關(guān)系，即電路不產(chǎn)生失真。

不失真的放大才有意義。對于三極管放大電路，通常用放大倍數(shù)、通頻帶、輸入輸出電阻、線性度、輸出功率與效率等來衡量。

放大倍數(shù)是衡量三極管放大電路的重要指標(biāo)。放大倍數(shù)的值是電路的輸出量與輸入量之比。

圖2

字母上加小圓點(diǎn)表示相量，即有幅值與相位值。但也有一些資料中沒有加小圓點(diǎn)來標(biāo)識相量。

由于放大電路中電容、電感及半導(dǎo)體器件結(jié)電容等電抗元件的存在，在輸入信號頻率較低或較高時(shí)，電路放大倍數(shù)的數(shù)值會下降并產(chǎn)生信號相移。

這意味著同一個(gè)放大電路對不同頻率信號的放大能力不同。在通常情況下，放大電路只適用于放大某一個(gè)特定頻率范圍內(nèi)的信號。

但人們總是希望放大電路對特定頻率范圍的信號有近似相等的放大能力，如電視機(jī)的高放電路、手機(jī)的接收低噪聲放大電路。

帶寬被用于衡量放大電路對不同頻率信號的放大能力。

放大器的帶寬是指的是放大器的通頻帶，即放大器電路可以保持穩(wěn)定工作的頻率范圍。這里的通頻帶概念其實(shí)是與濾波器一節(jié)的通頻帶概念相通的。

它等于一個(gè)器件或電路正常工作的最高頻率與最低頻率的差值。所以，需要兩個(gè)頻率值來定義帶寬。

圖3所示為一個(gè)放大器幅頻特性示意圖，其中的Am是放大器的最大放大倍數(shù)，通常被稱為中頻放大倍數(shù)。

圖3

對于放大電路來說，在輸出信號不失真的情況下，負(fù)載上能夠獲得的最大功率被稱為放大電路的最大輸出功率。

放大器消耗的直流功率是工作電壓與工作電流的乘積。

轉(zhuǎn)換效率是衡量放大器(特別是功率放大器)極為重要的指標(biāo)。放大器將電源的直流功率轉(zhuǎn)化成交流信號功率輸出，只有一部分直流功率被轉(zhuǎn)化成為有用的信號功率并為負(fù)載所獲得，另一部分被放大器本身以及電路中的寄生元件所消耗。

放大器的效率有下面兩種定義方法。

一般而言，總是希望放大電路的輸入電阻大、輸出電阻小。但若希望放大電路獲得較大的輸入電流，輸入電阻應(yīng)適當(dāng)小些;

若希望給負(fù)載提供較大的電流，輸出電阻就應(yīng)適當(dāng)大些。因此，放大電路輸入電阻與輸出電阻的大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)計(jì)。

審核編輯：湯梓紅