电路入门 ---- 基本放大电路

1 放大的概念

2 放大电路的性能指标

放大电路的性能指标是评估其放大功能和效率的重要参数。以下是一些常见的放大电路性能指标：

2.1 增益（Gain）

增益是衡量放大电路放大效果的重要指标，表示输出信号幅度与输入信号幅度之间的比例关系。增益可以分为电压增益、电流增益和功率增益等不同类型，根据放大电路的特性选择相应的增益类型。

2.2 带宽（Bandwidth）

带宽是指放大电路能够放大信号的频率范围。在设计放大电路时，需要考虑带宽是否足够覆盖所需的信号频率范围。

2.3 输入阻抗（Input Impedance）

输入阻抗是指放大电路对输入信号源的负载效应。【输入阻抗尽可能大】

• 最小干扰： 如果输入电路的阻抗足够大，那么它对于外部信号源的干扰就会变得更小。这意味着输入电路对外部噪声和干扰的敏感度降低，可以更有效地保护信号免受外部干扰的影响。
• 减少功率损耗： 一个高阻抗的输入电路对于外部信号源的负载效应更小，这意味着输入信号源将不会消耗过多的功率来推动输入电路。
• 最大化信号源输出：在某些情况下，例如在测量或测试设备中，输入电路的阻抗越高，就越能最大化信号源的输出,这可以确保尽可能多的信号被传递到输入电路中，而不会受到电路自身的影响。

2.4 输出阻抗（Output Impedance）

输出阻抗是指放大电路对外部负载的内部电阻。【输出阻抗尽可能小】

• 匹配负载：当输出阻抗与负载的阻抗匹配时，可以实现最大功率传输。较小的输出阻抗可以更好地匹配负载阻抗，从而最大程度地传输功率到负载中，提高了系统的效率和性能。
• 信号传输质量：当输出阻抗较小时，输出信号能够更有效地传输到负载或下一个级联电路中，而不会受到较大的影响或损耗。
• 保持信号完整性：输出阻抗越低，表示放大电路能够更有效地驱动外部负载，输出信号能够更好地保持其幅度。

2.5 线性度（Linearity）

线性度是指放大电路输出信号与输入信号之间的线性关系程度。一个线性的放大电路能够在不失真的情况下对输入信号进行放大。

2.6 失真（Distortion）

失真是指输出信号与输入信号之间存在的非线性畸变。失真会导致输出信号的波形发生变形，影响信号质量。

2.7 稳定性（Stability）

稳定性是指放大电路在不同工作条件下输出信号的稳定性能。一个稳定的放大电路能够在各种环境条件下保持其性能表现不变。

这些性能指标通常会根据放大电路的具体设计和应用需求进行评估和优化。在放大电路设计过程中，需要综合考虑这些指标，并根据实际情况进行权衡和调整，以满足特定的性能要求。

3 基本放大电路的分类

3.1 共射放大电路（Common Emitter Amplifier）

原理

共射放大电路使用三极管（如晶体管）作为放大器件。输入信号与基极（输入端）相连，输出信号从集电极（输出端）获取，而发射极则连接到地。输入信号在基极-发射极间施加，而输出信号在集电极-发射极间获取，通过放大器件的放大作用实现信号放大。

特点

共射放大电路具有较高的电压增益和中等的输入阻抗，适用于中频和低频放大。

3.2 共集放大电路（Common Collector Amplifier）

原理

共集放大电路也称为电压跟随器或电压跟随放大器，使用三极管作为放大器件。输入信号与基极相连，输出信号从发射极获取，而集电极则连接到地。输入信号在基极-发射极间施加，而输出信号在发射极-地间获取，通过放大器件的放大作用实现信号放大。

特点

共集放大电路具有接近单位的电压增益和较低的输出阻抗，适用于需要提供低输出阻抗和高电压增益的应用。

3.3 共基放大电路（Common Base Amplifier）

原理

共基放大电路使用三极管作为放大器件。输入信号与发射极相连，输出信号从集电极获取，而基极则连接到地。输入信号在发射极-基极间施加，而输出信号在集电极-基极间获取，通过放大器件的放大作用实现信号放大。

特点

共基放大电路具有低输入阻抗和较高的电流增益，适用于高频和射频放大。