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对于放大电路三种组态的探究 【摘要】本文将主要对放大线路的三种基本组态进行分析，使用的方法是图解法。另外，将对最大输出的电压幅值及失真现象进行一定的分析和探讨。 【关键词】直流负载线；交流负载线；最大输出电压幅值；失真 图解法是一种行之有效的方法，其基础和依据是晶体管的特性曲线。在此基础上可以做图，利用所做的图可以对放大电路的工作状态进行分析。 使用图解法可以完成对晶体管的非线性的直接、客观、有效、真实的分析：比如，可以直观的反映放大电路的静态和动态的两种工作状态，并且对这两类工作状态可以进行很好的分析；此外，还可以有效设立静态工作点，同时可以求出放大倍数；对波形失真和动态范围的确定也可以进行适当的分析。当出现输出幅值较大，但工作频率较低的情况时，就可以使用图解法。在实际的生活和使用过程中，图解法主要被用来分析和研究静态工作点（Q点）的位置和探讨最大不失真输出电压的幅值，此外还可以分析：功率放大电路的最大不失真输出幅值等。 就此，依据放大电路的输入回路与输出回路的公共端的不同，将其分为3种基本的组态：共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路.因此，笔者采用图解法对以下情况进行分析：工作点稳定电路（共发射极放大电路）、共集电极放大电路、共基极放大电路的直流负载线及交流负载线、最大输出电压幅值和失真等。 1.工作点稳定共发射极放大电路的Uomax 我们在图1中可以看到工作点稳定共发射极放大电路。以电路的直流通路为依据，我们可以得到关于输出回路的直流负载线的式子： 图1中，C1和C2是耦合电容，旁路电容Ce一般被当做开路。此外，C1、C2、Ce均被视作最大值，由于交流信号很微弱，因此可以忽略不计，此时可以看做是短路的状况。另外，直流电源是恒流源，因此可以视为短路这一状况。以电路的交流通路为依据，得出交流负载线的斜率是：。在该式子中，是和相除得到的。 可以看到直流负载线和横轴有一个交点，即（Vcc，0）这一点。而交流负载线和横轴的交点为（，0）。此外，也不难得出的值，即。也可以计算出。 使用图1，我们可以计算出最大输出的电压幅值，即： 电路的最大输出动态范围也可以计算出，即： 2.共集电极放大电路的Uomax 和上面一样，我们可以使用图解法来计算输出回路的直流负载线的方程是：。进而得出交流负载线的斜率是：。在该式子中，是和的比值。我们可以将直流负载线和交流负载线共同作于晶体管输出特性曲线图中。交流负载线和横轴的交点是（，0），。和U0的方向不同，是相反的，但是二者的大小一样。 我们可以计算出共集电极放大电路的最大输出的电压幅值： 此外，还可以就算出该放大电路的最大输出动态范围，即： 3.共基极放大电路的UomaX 我们可以参考图3，图4来研究这一问题。 直流负载线的方程为： 交流负载线的斜率是：，是Re和RL的比值。 而： 共集极放大电路的输出不再是Uce，而是Ucb，因此UcBQ和IcQR’L决定了该电路下最大输出电压幅值，也就是： 该放大电路的最大输出动态范围可以这样计算：。 4.关于电压U0的波形失真现象的探讨 使用图解法我们可以得出这样的结论：假如在选择静态的工作点Q较低时，那么： 的值就会比的值小。 这时，电路就会出现受截止失真的限制，饱和和失真的状况就会出现，也就是说失真的状况很容易发生在Uce的波形的底部。在放大电路的3种基本组态中，Uce和U0的关系是各不形同的。但是，也并不是说Uce和U0二者的顶部是重合的，要具体情况具体分析：（1）在共发射极放大电路中，Uce和U0的方向是一致的，二者的顶部也是对应的。（2）在共集电极的放大电路中，Uce和U0的方向是并不一致，是相反的，Uce的顶部是U0的底部。（3）共基极放大电路中，二者的方向是一致的，顶部也是对应的。因此，在使用NPN型管组成的放大电路中，可以得出以下结论：当顶部失真出现在输出U0波形时，共发射极放大电路就是顶部失真，即截止失真；但是对于共集放大电路来说就是饱和失真。对于共基极放大电路来说就是Uce的顶部失真，即截止失真。 通过以上分析，不难得出放大电路中的静态工作点Q的选择很重要，当这个点较低时，就会容易产生截止失真的现象；当过高时，饱和失真的现象就会产生。因此，要将Q点选在合适的位置，即交流负载线的中央。这样才会计算出最大不失真输出电压幅值，也可以计算出放大电路的最大输出动态范围。 5.结束语 本文使用图解法对放大电路的三种组态进行了研究，同时也对失真现象进行了探讨，希望对大家有所帮助和借鉴。 参考文献 [1]李永佳.基于Multisim10的OTL甲乙类功放的分析[J].科学咨询，2013（2）. [2]张爱英.基于Multisim的三极管放大电路仿真分析[J].现代电子技术，2013（4）. [3]李付亮，吴涛，周有庆.继电保护测试仪用高电压