21那察成大电蹈的发形 13 位于输人端的电容C是切去基极偏置电压（直流）仅让加在输人端的交流成 分通过的电容，由于它使输人信号与电路或者电路与电路相耦合，所以称为耦合 电容。 2.62 0.62 d国 业可 照片2.3输人电压西与基极电位 黑片2.4基极电位与发射极电位 n的波形(2o0us/div,1V/div) 的波形(200s/diw,1V/div】 《钱以V为中心作正负振动，即是交流。 (的与认的交流振幅几乎相同，而直流电位 珠等于在直德偏置上叠加制) 帽莞约0.6V,这是品体管电路的特点) 2.13基极-发射极间电压为0.6V 照片2.4为基极电位与发射极电位以的波形。在交流上，功与，的振幅 与相位是完全相同的被形。如照片2.3所示，，与4在交流上是相同的波形，所 以发射极电位4成为与输人信号完全相同的波形。 因此，当在晶体管的基极上加上信号时，即使从发射极将信号取出，也完全没 有电压放大作用（电压放大倍数为D。 再来注意照片2.4中的直流电位。”是在十2,6V的直流上叠加1kHz的交 流信号，但是弘是在约比它低0,6V(在照片中为0.62V)即+2V上叠加同样的交 流信号。 2.1.4两种类型的晶体管 实际上晶体管有两种类型，分别称NPN晶体管和PNP品体管。它们都有如 图2.2所示的两个PN结。 该PN结为图2.3所示的二极管。可以这样认为，晶体管在基极-发射极间和 基极-集电极间连接着二极管（显然，晶体管不是如图2,2所示的那样将两个二极 管连接起来的)。 在一般的放大电路中，使基极发射极同的二极管ON(导通)，使基极集电极间
14 勇丽皮大电格的工件 (aNPN福K体管 (b)PNP品体管 图2.2品体管的PN站 (在双极体管中有两种类型，可根据电颜情况灵活使用。通常使用正电的NPN ND 。D 阳级上 ()PN结 图2.3二极管特性 (二极管就是PN结，在正同约，6V的压降之后，电流开始流动，反向，刚阳止电流 流动 的二极管OFF(截止)来设置晶体管各端子的电位（偏置电压）， 在图2,1的电路中，也使基极发射极间的二极管ON,基极-发射极间电压V (在照片24中为M与，之电压差)与普通硅二极管的正向压降是相同的值，即 0.60.7V(参见图2.3(b). 双极晶体管（普通的晶体管）与在数据表上写着的小信号，功率，低颗和高频等 用途没有关系，在进行放大工作时，背定为V≈0,6一0.7V, 在晶体管电路中，这是极其重要的事情。不是夸张地说，只要知道Ve≈0.6V 与欧姆定律，无论怎样复杂的晶体管电路都能进行解析和设计。 2.1.5输出为集电极电压的变化部分 照片2.5是发射极电位头与集电极电位，的波形。至今所见到的波形4与 4是与输人信号心相同的波形，不进行电压的放大。但是，如照片2,6所示，在集 电极呈现出被放大了的波形（相位与改相反）， 相对于发射极电阻Re,如照片2.4所示，4振幅为2V士0.5V,所以晶体管的
之观素控大电路的装形 15 发射极电流i,(一在R:上流动的电流)是以1mA为中心，作士0.25mA的变化 [(2V±0.5V)/2kn=1mA±0.25mA]. 在品体管的各端子流动的电流有如图2.4所示的关系。但是与集电极电流。 相比，则6是非常小的值，可以忽略不计，则。=， 集电极电 150 发射极电 片25发射极电位与集电极电位 图2.4品体管各端子的电流 的波形(200s/iv,2V/diw) (表示交成分时，用小写的符号，NPN型 (e与是反相，在出现将放大了的电位） 与PNP型岳体管的电流方向完全相反) 因此，在图2.1的电路中，集电极电流i.也与i相同为1mA士0.25mA。换 个看法，如图2.5所示，将输入信号的电压变化△u,(此时为士0.5V)变换成电流 变化△：（此时为士0.25mA),则可以将图2.1的电路看成是由集电极进行输出的 电流源。 图2,5将电压变化变成电流的变化 (对共发射极放大电路如果政变一下看法，业可以说是由输人电压控制的可变电流源 进而，利用集电极与电源间接入的电阻R(称为集电极负载电阴)，△。以电阻 上的压降形式再次变回到电压的变化△u,并由集电极取出。 因为R是接在电源与集电极之间，所以R的压降是相对于电源产生的。因 此，R。的压降增加（增加，i,就增加），则相对GND的集电极电位就减少，R
16 鬼2垂彼大电路的工作 的压降减少（减少，则。就减少），则就 增加。因此，相对于，u的相位是反相位 (相位差为180)。 由照片2,4和照片2,5可知，发射极接 地时，在晶体管的各端子出现的信号相位是： 基极发射极间为同相位，基极-集电极间和 发射极集电极间为反相位。 照片2.6是集电极电位u,与输出信号 丽片2,6集电极电位与输出电压 的波形。 的波形(20us/div,2V/dv) 由此可知，电容C将4的直流成分（此 (用电容将的直流载去，刚输出 时为5V)截去，仅将交流成分作为输出信号取 是以0V为中心康动的交流伯号 出(C是起着与C一样作用的耦合电容)， 2.2放大电路的设计 通过对各部分工作波形的观察，我们对共发射极放大电路的大致工作情况已 经有所了解。下面，从简单求出电路各部分的直流电位和交流放大率开始，来看 下具体的电路设计 2.2.1求各部分的直流电位 首先，在图2.1所示的电路中，基极的直流电位V(为m的直流部分，或者没 有输人信号时的基极电位)是用R,和R对电源电压Vx进行分压后的电位（参见 照片2,3)，所以，流进晶体管的基极电流的直流成分【是很小的，可以忽略，则 Va-R,tR:'Vo (V) (2.1) 发射极的直流电位Ve(认的直流成分)，如照片2.4所示，仅比V。低于基极 发射极间的电压V,如设V=0.6V,则Ve为： V-=V-0.6(V) (2.2) 发射极上流动的直流电流e(,的直流成分)为： (2.3) 集电极的直流电压Vc(的直流成分)为电源电压减去Re的压降而算得的 值，所以V为： V=V-lk·Re(V) (2.4) 仁式中，基极电流为很小的值，所以可忽略，则【=1e。所以式(2,4)成为
?,2放大审蹈的设计 17 Ve=Ve-IE·Re (2.5) 以上求得的各部分的直流电位表示在图2.6中。 输出 0 图2,6共发射极放大电路中各部分的直流电位 (基极的输人阻杭非常高，如果认为象电极地流与发射极电流相等就简单了) 2.2,2求交流电压放大倍数 接着求一下图2,1所示电路的交流放大倍数（交流增益） 由干品体管的基极-发射极间存在的二极管是在导通情况下使用的（交流电阻 为0)，所以基极端子的交流电位(=)直接地出现在发射极，因此，由交流输人电 压引起的，的交流变化部分△，为： △t.=5/Re (2.6) 另外，令集电极电流的交流变化部分为△，则的交流变化部分△，为： △u,=△i.·Rc (2.7) 进而认为，集电极电流=发射极电流，则△=△，所以， △m=AiR=，R (2.7') 另一方面，因用C将，的直流成分截去，故交流输出信号4即为△的本身： =A=是·R (2.8) 因此，该电路的交流电压放大倍数A,由式(28)可得 (2.9) 如式(2.9)所示，放大倍数A,与晶体管的直流电流放大系数无关，而是由 R:与R之比来决定的（因为认为基极电流为0，所以与r无关，然而，严格来说 是有关系的)