详解单管电压放大电路

单管电压放大电路是最基本的放大电路。晶体管放大电路有三种基本连接方式：共发射极接法、共基极接法和共集电极接法，如图4-1所示。一般作电压放大时，常采用共发射极电路。

图4-1　晶体管放大电路的三种连接方式

图4-2所示为一个典型的共发射极电压放大电路，VT为放大晶体管， R 1 、 R 2 为基极偏置电阻， R 3 为集电极电阻， R 4 为发射极电阻， C 1 、 C 2 为耦合电容， C 3 为发射极旁路电容。

图4-2　单管电压放大电路

（1）直流工作点

晶体管放大电路能够正常工作的前提是，必须使晶体管有合适的直流工作点，并保持工作点的稳定。

单管共发射极电压放大电路的直流回路如图4-3所示。可见，除集电极电阻 R 3 外，其余三个电阻（ R 1 、 R 2 、 R 4 ）都是用来建立和稳定VT的直流工作点的。 R 1 、 R 2 将电源电压分压后作为VT的偏置电压（即工作点），发射极电阻 R 4 上形成的电流负反馈具有稳定工作点的作用。

图4-3　直流回路

晶体管易受温度等外界因素影响而造成工作点漂移，因此自动稳定工作点是很重要的。

当温度上升造成工作点上升时，VT的发射极电流 I e 增大使 R 4 上的电压降（即VT的发射极电压 U e ）上升。由于VT的基极偏置电压 U b 是固定的（由 R 1 、 R 2 分压所得），因此发射极电压 U e 上升必然使VT的基极-发射极间电压 U be 下降。 U be 下降使得基极电流 I b 下降，导致VT的集电极电流 I c 和发射极电流 I e 随之下降，迫使工作点回落，其结果是保持了工作点基本不变。

当因某种原因造成工作点下降时，则电路按相反的方向自动进行调整，最终使工作点保持基本稳定。

（2）交流信号放大

共发射极电压放大电路的交流回路如图4-4所示。对交流信号而言，电容 C 1 ～ C 3 相当于短路，电池也可视为短路。 R b 为晶体管VT的基极电阻， R b 等于图4-2中偏置电阻 R 1 与 R 2 的并联值，即 R b = R 1 ∥ R 2 。 R c 为VT的集电极负载电阻，在放大器输出端开路（ U o 端未接负载）的情况下， R c 就是图4-2中的 R 3 ，即 R c = R 3 。

图4-4　交流回路

放大过程如下：当在放大电路输入端（VT基极）加入一个交流信号电压 U i 时，晶体管VT的基极电流 I b 将随 U i 的变化而变化，使其集电极电流 I c 也随之变化，并在负载电阻 R c 上产生电压降。因为晶体管VT的集电极电流 I c 是基极电流 I b 的 β 倍，所以在其集电极处便得到一个放大了的输出电压 U o 。

由于在共发射极电压放大电路中，输出电压是电源电压与集电极电流在集电极电阻上的压降的差值，因此输出电压 U o 与输入电压 U i 相位相反，集电极电流 I c 与输入电压 U i 相位相同。各点波形如图4-5所示。

图4-5　电压放大电路工作波形

责任编辑：lq6