三极管放大电路

共射极放大电路图

直流电位的计算

基极的直流电位Vb（为vb的直流部分）是用R1和R2对电源电压Vcc进行分压后的电位。

Vb=R2R1+R2∗VCC

发射极的直流电位Ve（ve的直流成分），仅比Vb低于基极发射极间的电压Vbe，如果设Vbe=0.6V，则Ve为：

Ve=Vb−0.6(V)

发射极上的流动的直流电源Ie（ie的直流成分）为：

Ie=VeRe（V）

集电极的直流电压Vc（vc的直流成分）为电源电压减去Rc的压降而算得的值，所以Vc为;

Vc=VCC−Ic∗Re（V）

而Ic=Ie，得

Vc=VCC−Ie∗Rc（V）

直流电位标注在电路图上如下：

交流电位的计算:

基极和发射极的电位可近似的认为相等，基极端子的电位直接出现在发射极上。

Δie=viRe

因 Δie=Δic 所以：

vo=Δvc=viRe∗Rc

因此该电路的交流电压放大倍数Av，由式可得 :

Av=vovi=RcRe

由式可看出放大倍数Av与由Rc和Re之比来决定的。（严格的来说和Hfe也有关系）

各点交流电位如下图:

输入输出电阻

输入阻抗近似为R1和R2的并联值；

计算输入阻抗可用于计算耦合电容C1的值，C1和R2组成一个高通滤波器，中心频率由 f=12π∗R∗C计算得。

输出阻抗近似为Rc；

静态工作点

饱和状态

我们要知道如何判别三极管的三种工作状态,简单来说,判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别。

Uce接近于电源电压VCC,则三极管就工作于载止状态,载止状态就是说三极管基本上不工作,Ic电流较小(大约为零),所以R2由于没有电流流过,电压接近0V,所以Uce就接近于电源电压VCC。

若Uce接近于0V,则三极管工作于饱和状态,何谓饱和状态?就是说,Ic电流达到了最大值,就算Ib增大,它也不能再增大了。

以上两种状态我们一般称为开关状态,除这两种外,第三种状态就是放大状态,一般测Uce接近于电源电压的一半。若测Uce偏向VCC,则三极管趋向于载止状态,若测Uce偏向0V,则三极管趋向于饱和状态。

静态工作点设置方法：

为了使信号正负能有对称的变化空间,在没有信号输入的时候,即信号输入为0,假设Uce为电源电压的一半,我们当它为一水平线,作为一个参考点。当输入信号增大时,则Ib增大,Ic电流增大,则电阻R2的电压U2=Ic×R2会随之增大,Uce=VCC-U2,会变小。U2最大理论上能达到等于VCC,则Uce最小会达到0V,这是说,在输入信增加时,Uce最大变化是从1/2的VCC变化到0V. 同理,当输入信号减小时,则Ib减小,Ic电流减小,则电阻R2的电压U2=Ic×R2会随之减小,Uce=VCC-U2,会变大。在输入信减小时,Uce最大变化是从1/2的VCC变化到VCC。这样,在输入信号一定范围内发生正负变化时,Uce以1/2VCC为准的话就有一个对称的正负变化范围,所以一般图1静态工作点的设置为Uce接近于电源电压的一半。

同时也可借助下图理解这种设置方法：

这也是为什么Uc要设置在Ve和VCC之间了。

最大不失真幅度：

三极管输出特性曲线如下;

最大不饱和失真的幅值： Vce=Uceq−Uces

最大不截止失真的幅值： Vce=Icq∗Rl=Icq[(Rc//Rl)+Re1]