晶体管电压放大电路的设计与制作

文章摘要： 1．三极管 半导体三极管是一种具有电流放大作用的半导体器件，它是由两个PN结组成的三层半导体器件。三层半导体可以排列成两种不同的组合，分别称为发射区、基区和集电区，从各区引出的电极分别称为发射极(e)、集电极(c)和基极(b)，发射区与基区之间的PN结称为发射结，基区和集电区之间的PN结称为集电结。三极管的种类很多，根据材料可分为锗三极管和硅三极管；根据PN结类型分为PNP和NPN型三极管；根据频率可分为高频管和低频管；根据功率可分为大功率、中功率和小功率管。见图8。 三极管的基本功能是电流放大作用，要使三极管具有放大作用，必须满足两个条件；一是发射结正向偏

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    1．三极管
   
    半导体三极管是一种具有电流放大作用的半导体器件，它是由两个PN结组成的三层半导体器件。三层半导体可以排列成两种不同的组合，分别称为发射区、基区和集电区，从各区引出的电极分别称为发射极(e)、集电极(c)和基极(b)，发射区与基区之间的PN结称为发射结，基区和集电区之间的PN结称为集电结。三极管的种类很多，根据材料可分为锗三极管和硅三极管；根据PN结类型分为PNP和NPN型三极管；根据频率可分为高频管和低频管；根据功率可分为大功率、中功率和小功率管。见图8。

    
    三极管的基本功能是电流放大作用，要使三极管具有放大作用，必须满足两个条件；一是发射结正向偏置(硅三极管发射结正向偏置电压UBE≈0．5～07V，锗三极管发射结正向偏置电压UBE≈0．1～0．3V)；二是其集电结应处于反向偏置状态。
   
    在三极管处于放大状态时，三个电极电流有如下关系：
    (1)IE=IC+IB    
    (2)Ic比IB大得多，Ic/IB=β，其值近似为常数，称为三极管电流放大系数。
   
    三极管工作时可分为三种工作状态是指三极管工作在截止区、放大区和饱和区三个区域的状态，分别称为：截止状态、放大状态和饱和状态。三个工作状态的特点及参数之间的关系如表2所示。

    
    三极管是分立元件放大电路的核心元件，三极管在放大电路中有三种接法，又称为三种组态，图9是三极管在放大电路中的三种接法示意图。
    

    所谓共射接法是指由三极管组成的两输入输出端口电路中，发射极是输入输出端口的公共极；共集接法是指集电极是输入输出端口的公共极；共基接法是指基极是输入输出端口的公共极。在由电阻、电容、三极管组成的实际电路中，共射、共集、共基是对交流信号而言的，因此要把实际电路中的电容和直流电源视为短路，找出输入输出端口的公共极。
   
    在我们即将安装的电路中，三极管1V1构成的放大电路是共集接法的放大电路；而1V2、1V3组成的放大电路是共射接法的放大电路。由于共集接法的放大电路的输入电阻大、输出电阻小，因此能有效地接收信号源的输入信号，又有利于把输出信号传送给负载；而共集接法的放大电路的电压放大倍数小于1而近似等于1，输入、输出信号相位一致，因此共集接法的放大电路又称为电压跟随器或称射极跟随器，一般应用于多级放大电路的输入级。共射放大电路具有很大的放大倍数，一般用作多级电压放大电路的中间级或后级，以使放大电路具有足够的电压增益(电压放大倍数)。
   
    2．电压跟随器1V1

    
    如图10所示的电压跟随器。三极管1V1是电路的核心元件。1V1的型号是S9013H，通过查阅手册知S9013H的主要参数如表3所示。我们在分析三极管放大电路时，可以将直流电源和交流信号的作用单独分析，分别叫做放大电路的静态分析和动态分析。

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