晶体管低频放大器的基本概念各种类型的低频放大器主要特点是工作频率范围宽，放大信号的中心频率从几十Hz到几百kHz不等；这种放大器通常在低频多级放大器的前几级，所以称为前置放大器。它的输入信号幅度很小，大约几到几十毫伏甚至更小，所以属于小信号放大器。1、分类由于放大器应用广泛，因此有多种类型，以满足不同领域的要求。表5.2-1显示了放大器的分类表。表5.2-1放大器分类表2、主要性能参数分析放大器性能时，通常将具体的放大倍数绘制成等效框图，如图5.2-1所示。放大器的性能参数如表5.2-2所示。图5.2-1放大器等效框图5.2-2放大器性能参数3、带偏置稳定电路的晶体管放大器的线性放大特性与静态工作点的位置和稳定性密切相关，而静态工作点的位置和稳定性是由偏置电路决定的，所以稳定偏置电路是放大器的一个重要方面。严格来说，当温度等外界因素发生变化时，几乎所有的晶体管参数都会发生变化，尤其是电流放大系数。这三个参数随温度的变化称为温漂，即B的温漂、ICBO的温漂和UBEO的温漂。详细分析见参考文献(5)。温度漂移最终表现为IC的变化，所以稳定偏置电路要保持IC不变，稳定的原理往往采用负反馈原理和补偿原理。表5.2-3显示了几种常用的偏置电路。4、基本分析方法晶体管低频小信号放大器在正确设置晶体管各电极静态工作电压和电流的基础上，实现输入信号的线性放大。因此，对放大器的分析分为两个方面。一种是DC分析法，即根据电子器件和电路元件的参数，得到放大器的DC电压和电流，即输入的DC电流IBQ(输入的DC电压VBEQ通常被认为是硅管0.7V，锗管0.2V左右)和输出的DC电压UCEQ和DC电流ICQ，它们对应输出特性曲线上的一点，称为DC(或静态)工作点；另一种是交流分析(或动态分析)，即在输入信号的作用下，得到叠加在静态工作点上的各极点的信号电压和电流，并在此基础上计算出放大性能指示。(1) DC分析由于晶体管是非线性器件，准确分析DC比较复杂。目前工程上多采用图解法和近似估算法，这两种方法都是基于确定放大器的DC路径。下面简单说明一下近似估算法(图解法略)。在近似估计中，晶体管的UBE近似常被认为是一个已知常数。如果已知晶体管的B和ICBO以及电路的元件参数，就可以根据放大器的DC路径和晶体管的DC电流传递方程估算出放大器的静态工作点。图5.2-3显示了固定偏置共源放大器的DC路径。图5.2-3固定偏置共发生放大器DC通道静态工作点的表达式为(2)交流分析放大器中建立稳定偏置电路后，可以进行交流分析。首先根据实际放大电路画出信号循环的交流通道。分析小信号作用下的晶体管有两种方法：图解法和微变等效电路法。图解法是利用晶体管的输入输出特性曲线来分析放大器的性能。它可以直观、全面地展示晶体管放大的工作过程，并计算放大器的一些指标。但这种方法更适合大信号分析，当输入信号足够小时会造成较大误差，所以工程中使用最多的是微变量等效电路分析法。晶体管和三极管的小信号等效电路根据推导方法的不同可分为两类：一类是等效电路der
表5.2-4给出了共发射极结构晶体管的两种等效电路和参数。上图所示的混合X型等效电路和H参数等效电路是等效的，可以相互转换。混合X到共射极配置的H参数等效电路关系如下：由于混合X模型中TB'C很大，通常可视为开路，上述转换可以简化。简化后可以看出，两种等效电路具有相同的形式，唯一不同的是将压控电流源BMVB'O转化为流控电流源：下面给出了三种配置放大器的等效电路和性能指标计算。中频区的微变等效电路是纯阻性有源网络，所以中频电压增益、电流增益、输入电阻和输出电阻都是与频率无关的实数。表5.2-5给出了三种结构放大器的等效电路和性能指标的计算公式。6、频率响应(1)放大器的幅频特性和相频特性上述放大器的微变等效电路和性能都是在中频区分析的。当频率降低时，耦合电容的容抗增大，放大器的增益降低，因此耦合电容的影响应包含在低频区；相反，当频率真正增加时，器件极间电容的容抗减小，分流效应增大，放大器增益减小，所以极间电容的影响要包含在高频区。因此，当讨论宽频率范围内的放大器性能时，它就成了频率的函数。增益表达式写成如下形式。增益的幅值模A(W)和相角(W)都是频率的函数，它们与频率的关系分别是幅频特性和相频特性，统称为放大器频率特性或频率响应，如图5.2-2所示。FLF是3DB带宽的下截止频率，FH是上截止频率，通带(或简称带宽)是(2)三种配置的放大器的频率响应1)共发射极放大电路的低频响应。当忽略偏置电阻RB||RB2、晶体管参数TB'0和TCO的影响时，阻容耦合分压偏置共射放大器电路(见表5.2-6第一图)在电压增益函数中，AAM为中频源的电压增益。2)三种配置的放大器高频响应7、级间信号传输方式在实际应用中，为了获得高增益或高功率，基本放大电路总是级联成多级放大器，信号通过各级放大到负载端。前一级的输出信号通过一定的方式传递到下一级，这种方式称为耦合。信号源与放大级、级与级、放大级与负载之间的相互作用必须通过耦合方式的合理设计来解决。通常有以下三种耦合模式。1)阻容耦合例如，在两级阻容耦合放大器中，第一级的负载电阻就是第二级的输入电阻，两级通过一个电容和一个负载电阻连接的方式称为阻容耦合。其优点是切断了级间的DC路径，各级的静态工作点相互独立，互不影响，给电路设计和调整带来方便。只要信号频率不太低，耦合电容足够大，能使信号顺利通过，所以阻容耦合放大器应用广泛。然而，对于缓慢变化的信号。所需耦合电容太大，无法实现，必须采用以下耦合方式之一，即直接耦合方式。2)直接耦合在信号源与放大电路的输入端之间、放大级的各级之间以及最后一级放大级与负载之间的电路，采用导线、电阻、二极管、稳压管等元件。直流电可以通过它来实现信号t
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