三極管放大電路基本原理是什么？如何估算三極管放大電路輸入/輸出電阻？

時(shí)間：2024-07-21 22:54:03

關(guān)鍵字：三極管放大電路

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[導(dǎo)讀]在這篇文章中，小編將為大家?guī)?lái)三極管放大電路的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

在這篇文章中，小編將為大家?guī)?lái)三極管放大電路的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、三極管放大電路基本原理

三極管放大電路的基本原理是利用三極管的放大特性來(lái)增大輸入信號(hào)的幅度。三極管是一種半導(dǎo)體器件，由基、發(fā)射極和集電極組成。在放大電路中，通常使用雙極型晶體管，它可以被用來(lái)放大電壓、電流或功率。

基本原理如下：

輸入信號(hào)：輸入信號(hào)通過(guò)輸入端加到三極管的基極上。當(dāng)輸入信號(hào)加大時(shí)，基極-發(fā)射極間的電壓也會(huì)相應(yīng)變化。

激活三極管：當(dāng)輸入信號(hào)加到基極上時(shí)，會(huì)改變基極-發(fā)射極間的電壓，導(dǎo)致三極管處于不同的工作狀態(tài)。這種變化會(huì)引起發(fā)射極-集電極間的電流發(fā)生變化。

輸出信號(hào)：發(fā)射極-集電極間的電流變化會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)的增大，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸入信號(hào)的放大。

通過(guò)合理設(shè)計(jì)電路，可以使得三極管的放大特性得到充分利用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的有效放大。這就是三極管放大電路的基本工作原理。

二、三極管放大電路輸入電阻和輸出電阻的估算

01放大倍數(shù)是怎么估算的

首先，對(duì)于一個(gè)放大電路，放大倍數(shù)肯定是至關(guān)重要的，那么我們就先來(lái)看看電壓的放大倍數(shù)是怎么估算的。

三極管的主要參數(shù)我們可以在網(wǎng)上查到，除了工作電壓范圍、最大功率，還有一個(gè)就是電流放大系數(shù)。這個(gè)電流放大系數(shù)通常用“β”表示。顧名思義，這個(gè)就是一個(gè)三極管放大能力的值觀體現(xiàn)。在基極輸入一個(gè)小電流，在三極管的集電極和發(fā)射極間就會(huì)有一個(gè)“β”倍的電流，如果基極的電流是波動(dòng)的，我們將在集電極和發(fā)射極間得到一個(gè)“β”倍的波動(dòng)。電流的放大倍數(shù)有了，怎么樣才能得到我們想要的輸出端的電壓放大倍數(shù)呢?

就要用到下面的公式了：

Av=-β(Rc/rbe)

rbe指的是三極管發(fā)射結(jié)對(duì)信號(hào)的等效電阻，其大小隨靜態(tài)工作電流的變化而成反比變化。也就是說(shuō)靜態(tài)工作電流越大，它就越小，靜態(tài)工作電流越小，它就越大。通常它的范圍在800~2000Ω之間。作為粗略的估算，我們通常將它設(shè)為1.5kΩ。

Rc指的是接在集電極上的負(fù)載電阻，通過(guò)它，電流的變化就成為了電壓的變化。

公式中的負(fù)號(hào)表示輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的相位相反，當(dāng)輸入信號(hào)上升時(shí)，輸出信號(hào)是下降的，它們的大小變化規(guī)律正好相反。

現(xiàn)在，我們將具體的值賦予公式中對(duì)應(yīng)的因子，就可以估算出電路大概的電壓放大倍數(shù)了。例如，β=200，Rc=2 kΩ。那么，其電壓放大倍數(shù)大概是266.7倍。

02輸入電阻和輸出電阻的估算

好，接下來(lái)是對(duì)輸入電阻和輸出電阻的估算。

放大器的輸入電阻和輸出電阻也是影響放大器性能的重要因素。對(duì)于電壓放大器來(lái)說(shuō)，如果輸入電阻太小，信號(hào)在輸入時(shí)就會(huì)有很大的損耗;如果輸出電阻太大，則信號(hào)輸出時(shí)也有很大的損耗。所以我們希望電壓放大器的輸入電阻大一些，而輸出電阻要小一些。

放大器的輸入電阻等于偏置電阻與三極管輸入電阻的并聯(lián)值，即：

Ri=Rb//rbe