实例解析，浅谈三极管放大电路设计的那些技巧

　　放大电路的  元件是三极管，所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种类较多，我们用常用的几种来解说一下(如图 1)。图 1 是一共射的基本放大电路，一般我们对放大电路要掌握些什么内容?

　　(1)分析电路中各元件的作用；

　　(2)解放大电路的放大原理；

　　(3)能分析计算电路的静态工作点；

　　(4)理解静态工作点的设置目的和方法。

　　以上四项中，  一项较为重要。

　　共射的基本放大电路实例解析

　　图 1 中，C1、C2 为耦合电容，耦合就是起信号的传递作用，电容器能将信号信号从前级耦合到后级，是因为电容两端的电压不能突变。在输入端输入交流信号后，因两端的电压不能突变，输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化，从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是，电容两端的电压不能突变，但不是不能变。

　　R1、R2 为三极管 V1 的直流偏置电阻。什么叫直流偏置？简单来说，做工要吃饭。要求三极管工作，必先要提供一定的工作条件，电子元件一定是要求有电能供应的了，否则就不叫电路了。

　　在电路的工作要求中，  条件是要求要稳定。所以，电源一定要是直流电源，所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电？电阻就像是供水系统中的水龙头，用调节电流大小的。所以，三极管的三种工作 状态：“载止、饱和、放大”就由直流偏置决定。在图 1 中，也就是由 R1、R2 来决定了。

　　首先，我们要知道如何判别三极管的三种工作状态。简单来说，判别工作于何种工作状态可以根据 Uce 的大小来判别，Uce 接近于电源电压 VCC。则三极管就工作于载止状态，载止状态就是说三极管基本上不工作，Ic 电流较小(大约为零)，所以 R2 由于没有电流流过，电压接近 0V，所以 Uce 就接近于电源电压 VCC。

　　若 Uce 接近于 0V，则三极管工作于饱和状态，何谓饱和状态？就是说：Ic 电流达到了  值，就算 Ib 增大，它也不能再增大了。

　　以上两种状态我们一般称为开关状态。除这两种外，第三种状态就是放大状态，一般测 Uce 接近于电源电压的一半。若测 Uce 偏向 VCC，则三极管趋向于载止状态，若测 Uce 偏向 0V，则三极管趋向于饱和状态。

　　放大电路：就是将输入信号放大后输出，(一般有电压放大，电流放大和功率放大几种，这个不在这讨论内)。先说我们要放大的信号，以正弦交流信号为例说。在分析过程中，可以只考虑到信号大小变化是有正有负，其它不说。上面提到在图 1 放大电路电路中，静态工作点的设置为 Uce 接近于电源电压的一半，为什么?

　　这是为了使信号正负能有对称的变化空间，在没有信号输入的时候，即信号输入为 0。假设 Uce 为电源电压的一半，我们当它为一水平线，作为一个参考点。当输入信号增大时，则 Ib 增大，Ic 电流增大，则电阻 R2 的电压 U2=Ic×R2 会随之增大，Uce=VCC-U2 会变小。U2   理论上能达到等于 VCC，则 Uce   会达到 0V。这是说，在输入信增加时，Uce   变化是从 1/2 的 VCC 变化到 0V。

　　同理，当输入信号减小时，则 Ib 减小，Ic 电流减小。则电阻 R2 的电压 U2=Ic×R2 会随之减小，Uce=VCC-U2，会变大。在输入信减小时，Uce   变化是从 1/2 的 VCC 变化到 VCC。这样，在输入信号一定范围内发生正负变化时，Uce 以 1/2VCC 为准的话就有一个对称的正负变化范围，所以一般图 1 静态工作点的设置为 Uce 接近于电源电压的一半。

　　要把 Uce 设计成接近于电源电压的一半，这是我们的目的，但如何才能把 Uce 设计成接近于电源电压的一半？这就是看我们的手段了。

　　这里要先知道几个东西,  个是我们常说的 Ic、Ib，它们是三极管的集电极电流和基极电流，它们有一个关系是 Ic=β×Ib。但我们初学的时候，老师很明显的没有告诉我们，Ic、Ib 是多大才合适？这个问题比较难答，因为牵涉的东西比较的多。但一般来说，对于小功率管，一般设 Ic 在零点几毫安到几毫安中功率管则在几毫安到几十毫安，大功率管则在几十毫安到几安。

　　在图 1 中，设 Ic 为 2mA，则电阻 R2 的阻值就可以由 R=U/I 来计算。VCC 为 12V，则 1/2VCC 为 6V，R2 的阻值为 6V/2mA，为 3KΩ。Ic 设定为 2 毫安，则 Ib 可由 Ib=Ic/β推出，关健是β的取值了。β一般理论取值 100，则 Ib=2mA/100=20#A，则 R1=(VCC-0.7V)/Ib=11.3V/20#A=56.5KΩ。但实际上，小功率管的β值远不止 100，在 150 到 400 之间，或者更高。所以若按上面计算来做，电路是有可能处于饱和状态的。

　　所以有时我们不明白，计算没错，但实际不能用。这是因为还少了一点实际的指导，指出理论与实际的差别。这种电路受β值的影响大，每个人计算一样时，但做出来的结果不一定相同。也就是说，这种电路的稳定性差，实际应用较少。但如果改为图 2 的分压式偏置电路，电路的分析计算和实际电路测量较为接近。

　　在图 2 的分压式偏置电路中，同样的我们假设 Ic 为 2mA，Uce 设计成 1/2VCC 为 6V。则 R1、R2、R3、R4 该如何取值呢。计算公式如下：因为 Uce 设计成 1/2VCC 为 6V，则 Ic×(R3+R4)=6V;Ic≈Ie。可以算出 R3+R4=3KΩ，这样，R3、R4 各是多少?

　　一般 R4 取 100Ω，R3 为 2.9KΩ，实际上 R3 我们一般直取 2.7KΩ，因为 E24 系列电阻中没有 2.9KΩ，取值 2.7KΩ与 2.9KΩ没什么大的区别。因为 R2 两端的电压等于 Ube+UR4，即 0.7V+100Ω×2mA=0.9V。

　　我们设 Ic 为 2mA，β一般理论取值 100，则 Ib=2mA/100=20#A，这里有一个电流要估算的，就是流过 R1 的电流了,一般取值为 Ib 的 10 倍左右，取 IR1200#A。

　　则 R1=11.1V/200#A≈56KΩR2=0.9V(/200-20)#A=5KΩ

　　考虑到实际上的β值可能远大于 100，所以 R2 的实际取值为 4.7KΩ。这样，R1、R2、R3、R4 的取值分别为 56KΩ、4.7KΩ、2.7KΩ、100Ω，Uce 为 6.4V。

　　在上面的分析计算中，多次提出假设什么的，这在实际应用中是必要的，很多时候需要一个参考值来给我们计算。但往往却没有，这里面一是我们对各种器件不熟悉，二是忘记了一件事，我们自己才是用电路的人，一些数据可以自己设定，这样可以少走弯路。