三种基本放大电路的工作原理和特性

[导读]三极管的三种放大电路都能实现电流的放大功能，但具体放大倍数和电路特性有所不同。

三极管的三种放大电路都能实现电流的放大功能，但具体放大倍数和电路特性有所不同。

当我们谈到三极管的放大功能时，往往会想到它的三种基本放大电路：共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路。这三种电路各自有其独特的工作原理和特性，那么它们是否都能放大电流呢?接下来，我们将逐一进行解析。

一、共发射极放大电路

共发射极放大电路是三极管放大电路中最常用的一种。在这种电路中，输入信号加在三极管的基极和发射极之间，输出信号从集电极取出。由于发射极的电流变化与基极电流变化密切相关，因此当基极电流发生变化时，发射极电流也会随之变化，进而实现电流的放大。这种电路具有较高的电压放大倍数和电流放大倍数，因此在各种电子设备中广泛应用。

二、共集电极放大电路

共集电极放大电路也称为射极跟随器或电压跟随器。在这种电路中，输入信号加在三极管的基极和集电极之间，输出信号从发射极取出。与共发射极放大电路不同，共集电极放大电路具有较低的电压放大倍数，但电流放大倍数仍然较大。此外，由于输出信号与输入信号相位相同，共集电极放大电路还具有良好的电压跟随性。因此，它常被用作多级放大器的中间级或输出级，以减小信号的失真和提高系统的稳定性。

三、共基极放大电路

共基极放大电路是三极管放大电路中较为特殊的一种。在这种电路中，输入信号加在三极管的发射极和基极之间，输出信号从集电极取出。与共发射极放大电路和共集电极放大电路相比，共基极放大电路具有较高的截止频率和较低的输入电阻，这使得它在高频放大电路中具有较高的应用价值。同时，共基极放大电路还具有电流放大功能，但相对于前两种电路来说，其电流放大倍数较小。

综上所述，三极管的三种放大电路都能实现电流的放大功能。其中，共发射极放大电路具有较高的电压放大倍数和电流放大倍数，适用于一般放大需求;共集电极放大电路具有良好的电压跟随性和较大的电流放大倍数，适用于多级放大器的中间级或输出级;共基极放大电路则具有较高的截止频率和较低的输入电阻，适用于高频放大电路。在选择合适的放大电路时，需要根据具体的应用场景和需求进行权衡和选择。

三极管是如何放大的呢?具体是这样的

首先，发射区向基区发射电子，电源Ub经过电阻Rb加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，可以不考虑这个电流，因此可以认为发射结主要是电子流。

其次，基区中电子的扩散与复合，电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合，扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

然后，集电区收集电子，由于集电结外加反向电压很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。

共射放大电路

共射放大电路是低频电路中很常用的一种，在记公式的时候有的书上又分为发射极加电阻和不加电阻，其实也可合为一个，因为如果发射极不加电阻，完全可以认为发射极上的电阻为零，先来看一下共射放大电路原理图，看看长什么样。

看起来是不是感觉很复杂，但是这里分析的时候可以分为两个步骤，一个是交流电路的分析，一个是直流电路的分析，直流电路一般是用来求静态工作点，因为在求放大倍数的时候有个参数和静态工作点的选取有关，后面也会提到，我们想求的是放大倍数，所以应该用到交流通路。

对于上面那个实际电路交流分析并不是很利于理解，这里记公式的时候以下面这个电路为例。

这个电路看起来是不是感觉舒服多了，其中T为三极管，Rs是信号源的内阻，Re是发射极上的电阻，R c是集电极上的电阻，R L是负载，画出来交流通路(就是上面那张图)，如果想自己推导出来公式，可以把交流通路中的三极管改成三极管的小信号等效电路，其他元件对应位置不用动，这里就不推导了，直接给出来结果，发射极含有电阻的共射放大电路放大倍数公式为：

其中β为三极管放大倍数，R L'是R c与R L并联后的等效电阻，Re就是发射极上的电阻，R b b'是由基极引线电阻和基区体电阻组成的，其值大约为几十欧，R b b'和三极管本身有关与外电路无关，R b'e阻值很大，在千欧级别，因此R b b'可以忽略，不过R b'e和静态工作点选取有关，也就是上面加黑的那句话，计算公式为：