晶體管在放大電路中三種組態的應用

李嚴軍 林志琦 邵建波

摘? 要：在以往的物理教材中，對半導體的介紹往往是從它們組成材料的原子結構、PN結等性質向學生闡述。這些固然重要，但有些枯燥。所以我們在文章中以實際的應用出發，介紹了在實際應用中晶體管的三種組態，以此來提高學生對半導體物理的興趣。晶體管放大技術電路有共發射極、共集電極和共基極三種組態。針對如何根據實際需求在實際的電路設計中選擇合適的電路組態，文章結合一個包含三種組態的實際放大電路深入細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。

關鍵詞：晶體管放大電路;基本放大電路;放大電路的三種組態

中圖分類號：TN710 文獻標志碼：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 三種基本組態電路的音頻電路

一個包含三種基本組態的音頻放大電路。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300-500倍，頻率響應300Hz-18KHz。（由3-4.5V供電）可作為耳聾助聽器或有線對講機使用，輸出級為互補電路還可作為小擴音機使用。如圖1所示。而這三種組態都有各自的特點。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中為了實現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是：輸入阻抗低，輸出阻抗高。頻率響應好，正好滿足了需要，但相對放大倍數較低。電路中VT2及VT3兩級共發射極電路。共發射極放大電路的特點在于中等的輸入阻抗和中高的放大倍數[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阻及負載的影響下在20-30倍左右。VT1與VT2采用直接耦合進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載（耳機或者小喇叭）采用了共集電極放大電路（有時也稱之為射極跟隨器），它的特點是電壓放大倍數為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。因為VT1與VT2兩級信號幅度較低動態范圍小。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互補的方式解決了這個問題。

3 實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用的仿真軟件。它具有可靠性強、操作便捷等特性。實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，且沒有出現截止和飽和失真，因此該電路具有很好的使用性。

4 結束語

從上面的實驗比較中可以得出三種組態的特性為我們掌握和靈活運用晶體管打下基礎。

參考文獻：

[1]熊年祿.模擬電路[M].北京：北京郵電大學出版社，2010.

[2]徐經綸.基于Multisim 10仿真的負反饋放大電路[J].現代電子技術，2014（4）：115-117.