三极管多级放大电路

晶体三极管三种(共基、共发、共集)放大电路的优缺点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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工作在放大区的pnp三极管，三个级的电位解释说明1. 引言1.1 概述工作在放大区的pnp三极管是一种常见的电子器件，它在电子电路中具有重要的应用。

该器件通过控制输入信号，可以放大输出信号，并且具有较高的增益和频率响应特性。

本文将详细介绍工作在放大区的pnp三极管的工作原理、放大区工作条件以及其优点与应用。

1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、工作在放大区的pnp三极管、三个级的电位解释说明、实验结果与分析以及结论与展望。

在引言部分，我们将介绍文章涉及到的主题，并对整篇文章进行简要概述。

接下来，在第二部分，我们将详细讨论工作在放大区的pnp三极管的工作原理，包括其内部结构和基本工作方式。

此外，我们还会探讨该器件所需满足的放大区工作条件，并解释为什么这些条件是必要的。

第三部分将着重介绍三个级别（即第一级、第二级和第三级）电位解释说明。

我们会详细阐述各个级别所代表的意义以及它们之间相互影响的关系。

接下来，第四部分将介绍实验的设计和步骤，并对数据进行收集和处理。

最后，我们将分析实验结果，并进行讨论。

最后，在第五部分，我们将总结文章中的主要结论，并提出该领域研究的局限性和未来发展方向。

1.3 目的本文的目的是全面解释工作在放大区的pnp三极管以及三个级别电位之间的关系。

通过深入探讨该主题，希望可以增进读者对该器件的理解，并为相关领域的研究和应用提供有价值的参考。

同时，本文也旨在鼓励进一步研究和探索该领域未知问题。

2. 工作在放大区的pnp三极管2.1 工作原理PnP三极管是一种双极型晶体管，由一对P型半导体夹在中间的N型半导体构成。

工作原理基于PN结和两个接触点之间形成的二极管效应。

当正向偏置施加到基结处时，电子从发射极流入基端，同时集电极流入基端。

这个过程涉及电荷转移和电流放大。

2.2 放大区工作条件放大器是以三个不同级别工作的多级放大器来实现信号增益。

它使用放大区工作状态，即把PnP三极管调整为放大模式。

第二章三极管及放大电路基础教学重点1•了解三极管的外形特征、伏安特性和主要参数。

2•在实践中能正确使用三极管。

3•理解放大的概念、放大电路主要性能指标、放大电路的基本构成和基本分析方法。

4•掌握共发射极放大电路的组成、工作原理，并能估算电路的静态工作点、放大倍数、输入和输出电阻等性能指标。

5 •能搭建分压式放大电路，并调整静态工作点。

教学难点1 •三极管的工作原理。

2.放大、动态和静态以及等效电路等概念的建立。

3 •电路能否放大的判断。

学时分配2.1三极管2.1.1三极管的结构与符号通过实物认识常见的三极管三极管有三个电极，分别从三极管内部引出，其结构示意如图所示。

集电区基区发射区发射极e按两个PN结组合方式的不同，三极管可分为PNP型、NPN型两类，其结构示意、电路符号和文字符号如图所示。

集电极cNC e发射极eNPN型PNP型有箭头的电极是发射极，箭头方向表示发射结正向偏置时的电流方向，由此可以判断管子是PNP型还是NPN型。

三极管都可以用锗或硅两种材料制作，所以三极管又可分为锗三极管和硅三极管。

2.1.2三极管中的电流分配和放大作用动画：三极管电流放大作用的示意做一做：三极管中电流的分配和放大作用观察分析实验参考数据：1） 三极管各极电流分配关系：I E = I B + I C ， I E ~l C ? 1 2B2） 基极电流和集电极电流之比基本为常量，该常量称为共发射极直流放大系数B3）基极电流有微小的变化量 A B ，集电极电流就会产生较大的变化量 A i c ,且电流变化量之比也基本为常量，该常量称为共发射交流放大系数1“定义为：r ： PNP 型三极管放大工作时，其电源电压 V CC 极性与NPN 型管相反，这时，管子三个电极的电流方向也与 NPN 型管电流方向相反，电位关系则为V E >V B >V C 。

2.1.3三极管的特性曲线三极管在电路应用时，有三种组态（连接方式），以基极为公共端的共基极组态、以发射极为公共端的共发射极组态和以集电极为公共端的共集电极组态，如图所示。

三极管多级放大电路动态参数详解许峰川，邹丽新，吕清松（苏州大学文正学院，江苏苏州215104）一、引言单个三极管可以构成共射极、共基极、共集电极放大电路，不同组态的放大电路具有各自的优点和用途。

当单管放大电路的主要技术指标———如：电压增益、输入电阻、输出电阻、带宽和输出功率等———无法满足实际应用需要时，往往通过合适的方式将它们组合起来，构成多级放大电路，以充分利用各组态的优点，获得更好的电路性能。

该内容，也是“模拟电路”课程中三极管章节的教学重点和难点之一。

目前的教材主要以共射—共基放大电路为例，如图1所示，介绍多级放大电路动态参数的求解。

在对所给共射—共基放大电路进行工作原理分析和动态参数定量计算时，首先需要准确地画出其对应的小信号等效电路图。

在阐述该部分内容时，康华光教授主编的《电子技术基础———模拟部分（第六版）》第202页和童诗白、华成英教授主编的《模拟电子技术基础（第五版）》第105页都只给出了共射—共基放大电路的交流通路，如图2所示，并没有给出放大电路的小信号等效电路图。

因此，大部分学生难以理解相关动态参数的分析求解过程以及多级放大电路和单管放大电路动态参数求解过程的区别，尤其难以理解为什么要先求后一级放大电路的输入电阻。

本文明晰了放大电路相关动态参数的定义，给出了方便学生理解和记忆的画小信号等效电路图具体步骤，详细分析了共射—共基放大电路动态参数的求解过程。

由于静态参数的求解过程与基极分压式射极偏置电路类似，文中不再赘述。

二、动态参数求解在对三极管构成的放大电路动态参数求解之前，首先应画出其对应的小信号等效电路。

而在画小信号等效电路图前，应先判断三极管的工作组态，具体的判断方法是：看输入信号加在哪个电极，输出信号从哪个电极取出，剩下的电极便是共同电极。

如图1所示，对于直接耦合的多级放大电路而言，两级之间的连接点A，既是前一级信号的输出点，又是后一级信号的输入点。

因此，三极管T 1的工作组态为共射极，三极管T 2的工作组态为共基极。

模拟电子电路课程设计设计三极管多级音频放大器一、设计题目设计三极管多级音频放大器。

二、设计技术参数要求要求输入阻抗大于20KΩ，电压增益大于400倍，输出阻抗小于200Ω，电源电压15V，输出信号峰峰值不小于8V,非线性失真度小于7%。

三、所用设备、仪器及器件1.信号发生器一台，示波器一台，直流稳压电源一台，数字万用表一个，面包板一个。

2.9013NPN三极管4个，150KΩ的电阻1个，100KΩ的电阻3个，30KΩ的电阻1个，20KΩ的电阻2个，10KΩ的电阻2个，7.5KΩ的电阻1个，4.7KΩ的电阻1个，3KΩ的电阻1个，1.5KΩ的电阻一个，200Ω的电阻一个，100Ω的电阻3个，22.4uF的电容7个，四、设计电路图五、原理介绍音频放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大。

前置放大主要完成对小信号的放大，使用多个三极管对输入的音频小信号的电压进行放大。

这个过程可以采用的是三极管组成的共射级放大电路和共基极放大电路，但是为了得到较稳定的静态工作点，我们选择了分压偏置的共射级放大电路，利用基级的偏置电阻的分压来稳定基极电位，从而稳定静态工作点。

如上图所示，此为音频放大器的原理图，其中首尾两级为射级跟随器，利用射级跟随器高输入阻抗、低输出阻抗的特点，来实现所要求的20KΩ高输入阻抗，200Ω的低输出阻抗。

中间为放大区，因为对放大倍数要求较高，而一级放大最大也就200倍左右，因此一级放大不可能实现，所以选用两级放大来实现400倍的放大倍数。

其实可以实现放大的元器件不一定只有三级管组成的放大电路，场效应管也可以代替三级管实现放大，但是由于场效应管的放大倍数较小，一般在10以内，所以对于这样的设计要求，场效应管恐怕很难实现，因此确定用三极管组成的放大电路。

六、相关理论介绍多级放大电路相关知识：单级放大电路的放大倍数有时不能满足我们的需要，为此我们需要把若干个基本的放大电路连接起来，组成多级放大电路。

三极管放大电路-三极管放大电路三极管放大电路一个基本放大电路必须有如图(a)所示各组成部分：输入信号源、晶体三极管、输出负载以及直流电源和相应的偏置电路。

其中，直流电源和相应的偏置电路用来为晶体三极管提供静态工作点，以保证晶体三极管工作在放大区。

就双极型晶体三极管而言，就是保证发射结正偏，集电结反偏。

输入信号源一般是将非电量变为电量的换能器，如各种传感器，将声音变换为电信号的话筒，将图像变换为电信号的摄像管等。

它所提供的电压信号或电流信号就是基本放大电路的输入信号。

图是最简单的共发射极组态放大器的电路原理图。

我们先介绍各部件的作用。

1. 晶体管V2. 直流电源UCC3. 基极偏流电阻Rb4. 集电极电阻Rc5. 耦合电容C1、C2二、放大电路的工作原理在图(b)所示基本放放大电路中，我们只要适当选取R b、Rc和UCC的值，三极管就能够工作在放大区。

下面我们以它为例，分析放大电路的工作原理。

1. 无输入信号时放大器的工作情况在图(b)所示的基本放大电路中，在接通直流电源UCC后，当ui=0时, 由于基极偏流电阻Rb的作用，晶体管基极就有正向偏流IB流过，由于晶体管的电流放大作用，那么集电极电流IC=βIB，集电极电流在集电极电阻Rc上形成的压降为UC=ICRc。

显然, 晶体管集电极-发射极间的管压降为UCE=UCC-ICRc。

当ui=0时，放大电路处于静态或叫处于直流工作状态，这时的基极电流IB、集电极电流IC和集电极发射极电压UCE用IB 、ICQ、UCEQ表示。

它们在三极管特性曲线上所确定的点就称为静态工作点，其习惯上用Q表示。

这些电压和电流值都是在无信号输入时的数值，所以叫静态电压和静态电流。

2. 输入交流信号时的工作情况当在放大器的输入端加入正弦交流信号电压ui时，信号电压ui将和静态正偏压UBE相串连作用于晶体管发射结上，加在发射结上的电压瞬时值为uBE=UBE+ui如果选择适当的静态电压值和静态电流值，输入信号电压的幅值又限制在一定范围之内，则在信号的整个周期内，发射结上的电压均能处于输入特性曲线的直线部分，如图(a)，此时基极电流的瞬时值将随uBE变化，如图(b)。

三极管的三种放大电路三极管是一种常用的电子元件，它具有放大信号的特性，因此被广泛应用于各种放大电路中。

三极管的三种放大电路分别是共射放大电路、共基放大电路和共集放大电路。

1. 共射放大电路共射放大电路是最常见的三极管放大电路之一，它的特点是输入信号与输出信号都是相对于电源地的。

在共射放大电路中，三极管的发射极作为输入端，集电极作为输出端，基极则起到控制信号的作用。

共射放大电路的工作原理是：当输入信号加在基极上时，三极管的发射极电流会发生相应的变化，进而改变集电极电流，实现对输入信号的放大。

由于共射放大电路具有较大的电压增益和较小的输入阻抗，因此常用于需要较大信号放大的场合，如音频放大电路。

2. 共基放大电路共基放大电路是另一种常见的三极管放大电路，它的特点是输入信号与输出信号都是相对于基极的。

在共基放大电路中，三极管的基极作为输入端，发射极作为输出端，集电极则起到控制信号的作用。

共基放大电路的工作原理是：当输入信号加在基极上时，三极管的发射极电流会发生相应的变化，进而改变集电极电流，实现对输入信号的放大。

由于共基放大电路具有较大的电流增益和较小的输出阻抗，因此常用于需要较大电流放大的场合，如射频放大电路。

3. 共集放大电路共集放大电路是三极管放大电路中的第三种形式，它的特点是输入信号与输出信号都是相对于集电极的。

在共集放大电路中，三极管的集电极作为输入端，发射极作为输出端，基极则起到控制信号的作用。

共集放大电路的工作原理是：当输入信号加在集电极上时，三极管的发射极电流会发生相应的变化，进而改变集电极电流，实现对输入信号的放大。

由于共集放大电路具有较小的电压增益和较大的输入阻抗，因此常用于需要较小信号放大的场合，如电压跟随器。

三极管的三种放大电路各有其特点和应用场合，合理选择和设计放大电路对于实现信号的有效放大至关重要。

在实际应用中，需要根据具体的要求和条件来选择合适的放大电路，并进行相应的电路设计和优化。

三极管放大电路一/共基极（Common-Base Configuration）的基本放大电路，如图1所示，图 1主要应用在高频放大或振荡电路，其低输入阻抗及高输出阻抗的特性也可作阻抗匹配用。

电路特性归纳如下：输入端（EB之间）为正向偏压，因此输入阻抗低（约20～200 ）；输出端（CB之间）为反向偏压，因此输出阻抗高（约100k～1M ）。

电流增益：虽然A I小于1，但是R L / R i很大，因此电压增益相当高。

功率增益，由于A I小于1，所以功率增益不大。

二/共发射极放大电路与特性图2共发射极放大组态的简化电路，共射极（Common-Emitter的放大电路，如图2所示。

图 2因具有电流与电压放大增益，所以广泛应用在放大器电路。

其电路特性归纳如下：输入与输出阻抗中等（Ri约1k～5k ；RO约50k）。

电流增益：电压增益：负号表示输出信号与输入信号反相（相位差180°）。

功率增益：功率增益在三种接法中最大。

三/共集电极（Common-Collector）接法的放大电路，如图3所示，图 3高输入阻抗及低输出阻抗的特性可作阻抗匹配用，以改善电压信号的负载效应。

其电路特性归纳如下：输入阻抗高（Ri约20 k ）；输出阻抗低（RO约20 ）。

电流增益：电压增益：电压增益等于1，表示射极的输出信号追随着基极的输入信号，所以共集极放大器又称为射极随耦器（emitter follower）。

功率增益Ap = AI × Av≈β，功率增益低。

图4自给偏压方式此电路不稳定，又称为基极偏压电路最简单的偏压电路，容易受β值的变动影响，温度每升高10°C时，逆向饱和电流ICO增加一倍，温度每升高1°C时，基射电压VBE减少2.5mV ，β随温度升高而增加(影响最大)图5射极加上电流反馈电阻改善特性自给偏压方式但还是不太稳定图6此为标准低频信号放大原理图电路路,见图6，其R1（下拉电阻）及R2为三极管偏压电阻（这种偏压叫做分压式偏置）为三极管基极提供必要偏置电流,R3为负载电阻，R4为电流反馈电阻（改善特性），C3为旁路电容，C1及C3为三极管输入及输出隔直流电容（直流电受到阻碍）,信号放大值则为R3/R4倍数.设计上注意: 三极管Ft值需高于信号放大值与工作频率相乘积,选择适当三极管集电极偏压、以避免大信号上下顶部失真,注意C1及C3的容量大小对低频信号(尤其是脉波)有影响.在R4并联一个C2，放大倍数就会变大。

三极管设计的多级音频放大器多级音频放大器是一种常见的音频放大电路设计，通常由多个三极管级联构成。

每个级别的三极管负责放大前一级的输出信号，以提高整体放大倍数和音频质量。

为了设计一个高效的多级音频放大器，需要从以下几个方面考虑：音频频率范围、放大倍数、线性度、输入和输出阻抗、耐受功率、稳定性和温度特性等。

首先，音频频率范围是考虑的重要因素之一、要选择合适的三极管类型和工作点，以确保在所需频率范围内具有良好的增益。

对于音频放大器，一般情况下，低频范围是20Hz到20kHz。

因此，三极管的频率响应应在这一范围内保持良好的线性。

其次，放大倍数是音频放大器设计的主要考虑因素之一、大多数音频放大器需要提供合适的放大倍数，以便将输入信号放大到足够的水平，使其能够驱动扬声器或耳机等音频输出设备。

要实现所需的放大倍数，可以选择具有合适的放大因子的三极管，并通过适当的偏置设置来控制增益。

线性度也是一个重要的因素。

线性度指的是放大器在输入信号范围内输出信号的准确性。

较好的线性度将确保输出信号与输入信号之间的准确性和一致性。

在设计中，可以通过选择具有较低非线性失真的三极管来实现更好的线性度。

输入和输出阻抗是另一个需要考虑的因素。

输入阻抗应与输入信号源匹配，以避免信号损失。

输出阻抗应与输出负载匹配，以确保最大功率传输。

在设计中，可以采用适当的耦合电容和电阻来匹配输入和输出阻抗。

耐受功率是指放大器可以承受的最大功率。

多级音频放大器设计中，需要根据所需的音量和扬声器的功率要求，选择适当的三极管和散热器来保证放大器的正常运行。

稳定性和温度特性也是需要考虑的因素。

良好的稳定性将确保放大器在各种环境条件下始终提供稳定的性能。

温度特性是指放大器在不同温度下的工作表现。

可以通过选择温度稳定性良好的三极管和使用温度补偿电路来提高稳定性和温度特性。

综上所述，设计多级音频放大器需要综合考虑音频频率范围、放大倍数、线性度、输入和输出阻抗、耐受功率、稳定性和温度特性等因素。