固定偏置放大电路分析

　　基本放大电路原理图

　　基本放大电路是由晶体管、电阻、电源、耦合电容及负载等构成的。图2-11a所示为电路原理图，晶体管是放大电路的核心器件，担负着放大电流的作用。

　　

　　基本放大电路中各元器件的作用

　　VBB是基极偏置电源，VCC是集电极偏置电源，它们使晶体管具备放大条件。Rb叫做基极偏置电阻，通过VBB可为晶体管提供合适的基极电流（Ib），这个电流通常叫基极偏置电流。Rb过大或过小都会造成晶体管不能正常起到放大作用。

　　Rc是集电极负载电阻，一方面给集电极提供适当的直流电位（静态电位），还能防止Ic过大使晶体管过热而损坏，另一方面通过它可将电流变化转变为电压变化。

　　C1和C2为隔直耦合电容器。我们已经知道电容器对高频信号呈短路（电阻很小），对直流信号呈现为高电阻，相当于不通（直流电被隔断）。电路图中“⊥”表示“接地”，通常与电源的负极相接。它并不是指土地的“地”，而是表示电路的参考“零”电位，只表示电路中各点电压的公共端点。这是一个很重要的概念，在对电路测量电压时大多是以地为参考点的。

　　在实际应用电路中，使用两个电源很不方便，一般从VCC中通过电阻分压获取VBB，即使用同一个电源，这时要适当改变Rb的阻值，以提供合适的Ib。

　　输入端（输入回路）接信号源电压Us，Rs表示信号源内阻，输入信号电压为Ui；输出端（输出回路）接负载电阻RL，输出电压为Uo。

　　固定偏置放大电路分析

　　固定偏置放大电路的结构如图2-12所示。当电路接通时，就有Ib和Ic产生，并且Ib是固定不变的，Ib=（VCC-Ube）/Rb，又Ube=0.6～0.7V，因此Ib≈VCC/Rb。Ic=β×Ib，知Ic受Ib控制变化。Ie=Ib+Ic，这是三个电流一定要满足的。Ic流过Rc产生压降，可得集电极电压Uc=VCC-Ic×Rc。

　　

　　固定偏置放大电路的电压放大工作原理为：在输入端加上正弦波信号源后，信号源电压（Us）通过电容器C1、晶体管的b-e结形成的回路产生信号电流ib，信号电流是随信号内容变化的。

　　在信号电压的正半周，信号电流ib通过电容器C1、晶体管的b-e结回到信号源的负极，对电容器C1充电，其充电电流就是信号电流ib，加到Ib上使基极电流增大为

　　

　　由晶体管的电流放大原理可知，Ic增大为

　　

　　，此时集电极电压

　　

　　在信号电压的负半周，信号电流ib使Ib减小，同时Ic也减小，Uc跟着减小。

　　这里还要注意，集电极输出的信号波形与输入信号波形是相反的，也就是呈反相。所以该放大器又称为反相放大器。这种放大电路由于基极偏置电流是由固定电阻Rb提供的，Rb的阻值确定后，Ib和Ic就确定了，Ib=VCC/Rb，所以属于固定偏压放大电路。另外，环境温度变化、电源电压波动、元器件老化等因素都会使其原来设置好的静态工作点（偏置电流）发生改变，从而影响放大器的正常工作。比如，温度上升时，晶体管的穿透电流增大，会导致电路不能正常工作。