交流放大电路设计详解

放大电路具有放大能力，若给放大电路输入交流信号，它就可以对交流信号进行放大，然后输出幅度大的交流信号。为了使放大电路能以良好的效果放大交流信号，并能与其他电路很好连接，通常要给放大电路增加一些耦合、隔离和旁路元件，这样的电路常称为交流放大电路。图9-5是一种典型的交流放大电路。

图9-5 交流放大电路

在图9-5中，电阻R1、R2、R3、R4与晶体管VT构成分压式偏置放大电路；C1、C2称作耦合电容，C1、C2容量较大，对交流信号阻碍很小，交流信号很容易通过C1、C2，C1用来将输入端的交流信号传送到VT的基极，C2用来将VT集电极输出的交流信号传送给负载RL，C1、C2除了起传送交流信号外，还起隔直作用，所以VT基极直流电压无法通过C1到输入端，VT集电极直流电压无法通过C3到负载RL；C2称作交流旁路电容，可以提高放大电路的放大能力。

1.直流工作条件

因为晶体管只有在满足了直流工作条件后才具有放大能力，所以分析一个放大电路首先要分析它能否为晶体管提供直流工作条件。

晶体管要工作在放大状态，需满足的直流工作条件主要有：①有完整的I_b、I_c、I_e电流途径；②能提供U_c、U_b、U_e；③发射结正偏，集电结反偏。这三个条件具备了晶体管才具有放大能力。一般情况下，如果晶体管I_b、I_c、I_e在电路中有完整的途径就可认为它具有放大能力，因此以后在分析晶体管的直流工作条件时，一般分析晶体管的I_b、I_c、I_e电流途径就可以了。

VT的I_b的电流途径是电源V_cc正极→电阻R1→VT的b极→VT的e极。

VT的I_c的电流途径是电源V_cc正极→电阻R3→VT的c极→e极。

VT的I_e的电流途径是VT的e极→R4→地（即电源V_cc的负极）。(www.xing528.com)

下面的电流流程图可以更直观表示各电流的关系：

从上面分析可知，晶体管VT的I_b、I_c、I_e在电路中有完整的电流途径，所以VT具有放大能力。试想一下，如果R1或R3开路，晶体管VT有无放大能力，为什么？

2.交流信号处理过程

满足了直流工作条件后，晶体管具有了放大能力，就可以放大交流信号。图9-5中的U_i为小幅度的交流信号电压，它通过电容C1加到晶体管VT的b极。

当交流信号电压U_i为正半周时，U_i极性为上正下负，上正电压经C1送到VT的b极，与b极的直流电压（V_cc经R1提供）叠加，使b极电压上升，VT的I_b增大，I_c也增大，流过R3的I_c增大，R3上的电压U_R3也增大（U_R3=I_cR₃，因I_c增大，故U_R3增大），VT集电极电压U_c下降（U_c=V_cc-U_R3，U_R3增大，故U_c下降），即A点电压下降，该下降的电压即为放大输出的信号电压，但信号电压被倒相180°，变成负半周信号电压。

当交流信号电压U_i为负半周时，U_i极性为上负下正，上负电压经C1送到VT的b极，与b极的直流电压（V_cc经R1提供）叠加，使b极电压下降，VT的I_b减小，I_c也减小，流过R3的I_c减小，R3上的电压U_R3也减小（U_R3=I_cR₃，因I_c减小，故U_R3减小），VT集电极电压U_c上升（U_c=V_cc-U_R3，U_R3减小，故U_c上升），即A点电压上升，该上升的电压即为放大输出的信号电压，但信号电压也被倒相180°，变成正半周信号电压。

也就是说，当交流信号电压正、负半周送到晶体管基极，经晶体管放大后，从集电极输出放大的信号电压，但输出信号电压与输入信号电压相位相反。晶体管集电极输出信号电压（即A点电压）始终大于0V，它经耦合电容C3隔离掉直流成分后，在B点得到交流信号电压送给负载RL。