几种常见的放大电路原理图解

能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。例如助听器里的关键部件就是一个放大器。

放大器包括交流放大器和直流放大器。交流放大器可根据频率分为低频、中源和高频；输出信号强度分为电压放大、功率放大等。此外，还有集成操作放大器和特殊晶体管的放大器。它是电子电路中最复杂和多变的电路。但初学者经常遇到的只是一些典型的放大电路。

在阅读放大电路图时，还应遵循逐步分解、把握关键、详细分析、全面综合的原则和步骤。首先按输入输出逐步分离整个放大电路，然后逐步抓住关键进行分析。放大电路有其自身的特点：一是静态和动态两种工作状态，有时需要绘制其直流通路和交流通路进行分析；二是电路往往有负反馈，有时在水平内，有时从后反馈到前，所以在分析水平时可以向前看。通过各级原理后，可以将整个电路串通起来进行全面综合。

以下是几种常见的放大电路：

低频电压放大器

低频电压放大器是指工作频率 20 赫～ 20 放大器的输出需要一定的电压值，而不需要强电流。

( 1 )共发射极大放大电路

图 1 ( a )是共发射极放大电路。 C1 输入电容， C2 输出电容，三极管 VT 是起放大作用的装置， RB 是基极偏置电阻 ,RC 是集电极负载电阻。 1 、 3 端是输入， 2 、 3 端是输出。 3 端是公共点，通常是接地的，也称“地”端。静态直流通路见图 1 ( b )，动态交流通路见图 1 ( c )。电路的特点是电压放大倍数从10到100以上，输出电压的相位与输入电压相反，性能不稳定，一般情况下可用。

( 2 )分压偏置共发射极放大电路

图 2 比图 1 多用 3 个元件。由基极电压 RB1 和 RB2 因此，分压偏置被称为分压偏置。发射极增加电阻 RE 和电容 CE ， CE 称为交流旁路电容，交流短路； RE 直流负反馈。所谓反馈，就是以某种方式将输出的变化送到输入端，作为输入的一部分。若送回部分与原输入部分相减，则为负反馈。图中基极的真实输入电压是 RB2 上电压和 RE 上电压的差值是负反馈。是应用最广泛的放大电路，因为采取了以上两种措施来提高电路的稳定性。

( 3 )射极输出器

图 3 ( a )是射极输出器。其输出电压从射极输出。 3 ( b )它的交流通路图显示为共集电极放大电路。

在这张图中，晶体管的真正输入是 V i 和 V o 因此，这是一个具有深度交流负反馈的电路。由于深度负反馈，该电路的特点是电压放大倍数小于 1 而接近 1 ，输出电压与输入电压相同，输入阻抗高，输出阻抗低，失真小，频率带宽大，工作稳定。常用于放大器的输入、输出或阻抗匹配。

( 4 )耦合低频放大器

放大器通常有几个层次，层次之间的联系称为耦合。放大器有三种级间耦合方法： ①RC 耦合，见图 4 ( a )。优点简单，成本低。但性能不是最好的。 ② 变压器耦合，见图 4 ( b )。优点是阻抗匹配好、输出功率和效率高，但变压器制作比较麻烦。 ③ 直接耦合，见图 4 ( c )。其优点是频带宽，可作为直流放大器使用，但前后工作受约束，稳定性差，设计制作麻烦。

功率放大器

放大器称为功率放大器，提供足够大功率的放大器称为功率放大器。例如，收音机的末端放大器是功率放大器。

( 1 )甲类单管功率放大器

图 5 是单管功率放大器， C1 输入电容， T 是输出变压器。它的集电极负载电阻 Ri′ 是负载电阻 R L 通过变压器匝数比折算过来的：

RC′= ( N1 N2 ) 2 RL=N 2 RL

负载电阻是低阻抗扬声器，变压器可以起到阻抗变换的作用，使负载获得更大的功率。

无论该电路是否输入信号，晶体管始终处于导通状

，静态电流相对较大，该集电极损耗大，效率低下 35 %。这种工作状态称为A类工作状态。这种电路通常用于功率较小的场合。其输入模式可以是变压器耦合或 RC 耦合。

( 2 )B类推挽功率放大器

图 6 常用的B类推挽功率放大电路。它由两个具有相同特性的晶体管组成对称电路。当没有输入信号时，每个管道都处于截止状态，静态电流几乎为零，只有当有信号输入时，管道才会导致，称为B类工作状态。当输入信号为正弦波时，是半周 VT1 导通 VT2 截止，负半周 VT2 导通 VT1 截止。在输出变压器中合成两管交替电流，使负载得到纯正的正弦波。两管交替工作的形式称为推挽电路。

B类推拉放大器输出功率大，失真小，效率高，一般可达 60 %。

( 3 ) OTL 功率放大器

目前广泛使用的无变压器B类推拉放大器，简称 OTL 电路是一种性能良好的功率放大器。

易于解释，首先介绍一个输入变压器没有输出变压器 OTL 电路，如图 7 。

该电路采用两个具有相同特性的晶体管，两组偏置电阻与发射极电阻相同。在静态时， VT1 、 VT2 电流很小，电容 C 充满对地为 1 2 E c 直流电压。当有输入信号时，是半周 VT1 导通， VT2 截止日期，集电极电流 i c1 负载如图所示 RL 放大的正半周输出信号。负半周时 VT1 截止， VT2 集电极电流导通 i c2 如图所示， RL 负半周输出信号被放大。该电路的关键部件是电容器 C ，上面的电压相当于 VT2 供电电压。

基于这个电路，还有真正的三极管倒相不需要输入变压器 OTL 电路，用 PNP 管和 NPN 互补对称的管道组成 OTL 电路，以及最新的桥接推挽功率放大器，简称 BTL 电路等等。

直流放大器

可放大直流信号或变化缓慢的电路称为直流放大电路或直流放大器。这种放大器常用于测量和控制。

( 1 )双管直耦放大器

不能使用直流放大器 RC 只合或变压器耦合只能直接耦合。图 8 是两级直耦放大器。直耦模式会相互牵制前后工作点，电路在中 VT2 的发射极加电阻 R E 提高后发射极电位，解决前后牵制问题。另一个更重要的问题是零点漂移。所谓零点漂移，是指放大器在不输入信号的情况下，由于工作点不稳定，静态电位变化缓慢，逐步放大，使输出端产生虚假信号。放大器级数越多，零点漂移越严重。因此，这种双管直耦放大器只能用于要求低的场合。

( 2 )差分放大器

解决零点漂移的方法是使用差分放大器 9 射极耦合差分放大器应用广泛。它使用双电源，其中 VT1 和 VT2 两组电阻值相同，特性相同， R E 有负反馈作用。其实是桥形电路，两个 R C 两根管子是四个桥臂，输出电压 V 0 取出电桥对角线。当没有输入信号时，因为 RC1=RC2 与两管相同，电桥平衡，输出为零。零点漂移也很小，因为它是桥形的。

差分放大器稳定性好，应用广泛。

集成操作放大器

集成操作放大器是一种将多级直流放大器制成在集成片上的装置，只要在外部连接少量元件即可完成各种功能。由于它早期用于模拟计算机中的加法器和乘法器，因此被称为计算放大器。它有十几个引脚，一般用 3 一个端子的三角形符号表示，如图所示 10 。它有两个输入端， 1 输出端，上述输入端称为反向输入端，使用 — 作为标记；下面称为同相输入端，使用 ”作标记。

集成操作放大器可以完成各种模拟操作，如加、减、乘、除、微分、积分等，也可以接收交流或直流放大器应用程序。放大器应用程序包括：

( 1 )带调零的同相输出放大电路

图 11 是带调零端的同相输出运放电路。引脚 1 、 11 、 12 调整零端，调整 RP 可使输出端( 8 )静态输出电压为零。 9 、 6 两脚接正负电源。输入信号输入端输入信号( 5 )，因此，输出信号与输入信号相同。放大器负反馈反馈电阻 R2 接收反向输入端( 4 )。同相输入接法的电压放大倍数总是大于 1 的。

( 2 )相反，输出运放电路

输入信号也可以从反相输入端接入，如图所示 12 。如果电路要求不高，可以不调零。此时，您可以使用它 3 个调零端短路。

从耦合电容输入信号 C1 经 R1 通过电阻接入反相输入端，同相输入端 R3 接地。相反，输入接法的电压放大倍数可以大于 1 、等于 1 或小于 1 。

( 3 )输出高输入阻抗

图 13 中没有接入 R1 ，相当于 R1 电电路的电压放大倍数等于电阻值无限大时 1 ，输入阻抗可达数百千欧元。

放大电路读图要点和举例

放大电路是电子电路中变化更大、更复杂的电路。当获得放大电路图时，首先逐步分解，然后逐级分析，了解其原理，最后全面、全面。阅读图片时应注意： ① 在逐级分析中要区分要元器件和辅助元器件。放大器中使用的辅助元器件很多，如偏置电路中的温度补偿元件，稳压稳流元器件，防止自激振荡的防振元件、去耦元件，保护电路中的保护元件等。 ② 在分析中最主要和困难的是反馈的分析，要能找出反馈通路，判断反馈的极性和类型，特别是多级放大器，往往以后级将负反馈加到前级，因此更要细致分析。 ③ 一般低频放大器常用 RC 耦合方式;高频放大器则常常是和 LC 调谐电路有关的，或是用单调谐或是用双调谐电路，而且电路里使用的电容器容量一般也比较小。 ④ 注意晶体管和电源的极性，放大器中常常使用双电源，这是放大电路的特殊性。

例 1 助听器电路

图 14 是一个助听器电路，实际上是一个 4 级低频放大器。 VT1 、 VT2 之间和 VT3 、 VT4 之间采用直接耦合方式， VT2 和 VT3 之间则用 RC 耦合。为了改善音质， VT1 和 VT3 的本级有并联电压负反馈( R2 和 R7 )。由于使用高阻抗的耳机，所以可以把耳机直接接在 VT4 的集电极回路内。 R6 、 C2 是去耦电路， C6 是电源滤波电容。

例 2 收音机低放电路

图 15 是普及型收音机的低放电路。电路共 3 级，第 1 级( VT1 )前置电压放大，第 2 级( VT2 )是推动级，第 3 级( VT3 、 VT4 )是推挽功放。 VT1 和 VT2 之间采用直接耦合， VT2 和 VT3 、 VT4 之间用输入变压器( T1 )耦合并完成倒相，最后用输出变压器( T2 )输出，使用低阻扬声器。此外， VT1 本级有并联电压负反馈( R1 )， T2 次级经 R3 送回到 VT2 有串联电压负反馈。电路中 C2 的作用是增强高音区的负反馈，减弱高音以增强低音。 R4 、 C4 为去耦电路， C3 为电源的滤波电容。整个电路简单明了。