晶體管在放大電路中三種組態(tài)的應(yīng)用

李嚴(yán)軍 林志琦 邵建波

摘? 要：在以往的物理教材中，對半導(dǎo)體的介紹往往是從它們組成材料的原子結(jié)構(gòu)、PN結(jié)等性質(zhì)向?qū)W生闡述。這些固然重要，但有些枯燥。所以我們在文章中以實(shí)際的應(yīng)用出發(fā)，介紹了在實(shí)際應(yīng)用中晶體管的三種組態(tài)，以此來提高學(xué)生對半導(dǎo)體物理的興趣。晶體管放大技術(shù)電路有共發(fā)射極、共集電極和共基極三種組態(tài)。針對如何根據(jù)實(shí)際需求在實(shí)際的電路設(shè)計中選擇合適的電路組態(tài)，文章結(jié)合一個包含三種組態(tài)的實(shí)際放大電路深入細(xì)致的分析比較了三種放大電路，加深了對三種放大電路的理解。

關(guān)鍵詞：晶體管放大電路;基本放大電路;放大電路的三種組態(tài)

中圖分類號：TN710 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）10-0178-02

Abstract： In the past physics teaching materials， the introduction of semiconductors is often described to students from the atomic structure of their constituent materials， PN junctions and other properties. This is important， but it's a little boring. Therefore， in this paper， based on the practical application， we introduce three configurations of transistors in practical applications， in order to improve students' interest in semiconductor physics. Transistor amplifier circuit has three configurations： common emitter， common collector and common base. In view of how to select the appropriate circuit configuration in the actual circuit design according to the actual demand， this paper analyzes and compares the three kinds of amplifier circuits in detail with a practical amplifier circuit including three configurations， thus deepening the understanding of the three kinds of amplifier circuits.

Keywords： transistor amplifier circuit; basic amplifier circuit; three configurations of amplifier circuit

1 三種基本組態(tài)電路的音頻電路

一個包含三種基本組態(tài)的音頻放大電路。它有四個三極管一個二極管及三個電容和六個電阻器組成。電路的總的電壓放大倍數(shù)300-500倍，頻率響應(yīng)300Hz-18KHz。（由3-4.5V供電）可作為耳聾助聽器或有線對講機(jī)使用，輸出級為互補(bǔ)電路還可作為小擴(kuò)音機(jī)使用。如圖1所示。而這三種組態(tài)都有各自的特點(diǎn)。如表1所示。

2 音頻放大電路的工作過程

音頻放大電路的工作過程可以用框圖來表示。工作過程框圖如圖2所示。

圖2中為了實(shí)現(xiàn)輸入信號的阻抗匹配，輸入級采用了一級共基極放大電路（VT1）[1]。共基極的放大電路的特點(diǎn)是：輸入阻抗低，輸出阻抗高。頻率響應(yīng)好，正好滿足了需要，但相對放大倍數(shù)較低。電路中VT2及VT3兩級共發(fā)射極電路。共發(fā)射極放大電路的特點(diǎn)在于中等的輸入阻抗和中高的放大倍數(shù)[2]。則由它們這兩組放大電路共E完成電路的增益。每級放大在信號源內(nèi)阻及負(fù)載的影響下在20-30倍左右。VT1與VT2采用直接耦合進(jìn)一步增加了頻帶寬度。VT4為輸出放大級為了帶動低阻抗的負(fù)載（耳機(jī)或者小喇叭）采用了共集電極放大電路（有時也稱之為射極跟隨器），它的特點(diǎn)是電壓放大倍數(shù)為1，而輸出阻抗高，輸入阻抗低，且頻響寬。在耦合方式上VT1與VT2采用直接耦合。因?yàn)閂T1與VT2兩級信號幅度較低動態(tài)范圍小。兩管直接耦合不影響信號的波形。VT2與VT3采用RC耦合。VT3與VT4也采用直接耦合。由于VT3與VT2處的信號幅度比VT1、VT2處大，采用直接耦合對信號的幅度造成影響，采用了PNP與NPN互補(bǔ)的方式解決了這個問題。

3 實(shí)用音頻放大電路的仿真

本文采用的EDA軟件是Multisim 12，該軟件是一款非常實(shí)用的仿真軟件。它具有可靠性強(qiáng)、操作便捷等特性。實(shí)用音頻放大的仿真電路如圖3所示。

從圖4（a）（b）兩圖中我們可以看到信號放大了500倍，且沒有出現(xiàn)截止和飽和失真，因此該電路具有很好的使用性。

4 結(jié)束語

從上面的實(shí)驗(yàn)比較中可以得出三種組態(tài)的特性為我們掌握和靈活運(yùn)用晶體管打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊年祿.模擬電路[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2010.

[2]徐經(jīng)綸.基于Multisim 10仿真的負(fù)反饋放大電路[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2014（4）：115-117.