【導讀】本篇文章主要對放大電路的工作狀態(tài)進行了較為詳細的分析，并且給出了一種將為簡便的方法，將含有非線性元件(如三極管)的放大電路轉(zhuǎn)化為線性電路，來方便分析和計算。希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠有所收獲。
在電路的設計和測量當中，時常會需要把信號進行放大，這樣就便于信號的測量和利用。可以說放大電路是模電設計當中的基礎和重點內(nèi)容。本篇文章就將對放大電路進行分析，并且提供了一種方便的計算方法。
1、放大電路工作原理
三極管可以通過控制基極的電流來控制集電極的電流，來達到放大的目的。放大電路就是利用三極管的這種特性來組成放大電路。下面主要從共發(fā)射極的接法為例來介紹。
(1)放大電路組成原理
放大電路的組成原理（應具備的條件）：
放大器件工作在放大區(qū)（三極管的發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置）；
輸入信號能輸送至放大器件的輸入端（三極管的發(fā)射結(jié)）；
有信號電壓輸出；
判斷放大電路是否具有放大作用，就是根據(jù)上面三點，他們必須同時具備。
(2)直流通路和交流通路
在分析放大電路時，有兩類問題：直流和交流問題。
直流通路：將放大電路中的電容視為開路，電感視為短路即得。它又被稱為靜態(tài)分析。
交流通路：將放大電路中的電容視為短路，電感視為開路，直流電源視為短路即得，它又被稱為動態(tài)分析。
直流通路與交流通路舉例
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2、放大電路的直流工作狀態(tài)
公式比較多，就不一一寫出來了，想要看的可以參考模擬電子線路相關(guān)的書籍。需要掌握公式法計算Q點和圖形法計算Q點。
什么是Q點?它就是直流工作點，又稱為靜態(tài)工作點，簡稱Q點。我們在進行靜態(tài)分析時，主要是求基極直流電流IB、集電極直流電流IC、集電極與發(fā)射極之間的直流電壓UCE。
(1)公式法計算Q點
我們可以根據(jù)放大電路直流通路，估算出放大電路的靜態(tài)工作點。下面把IB、IC、UCE的公式列出來。
(2)圖解法計算Q點
三極管的電流、電壓關(guān)系可用輸入特性曲線和輸出特性曲線表示，我們可以在特性曲線上，直接用作圖的方法來確定靜態(tài)工作點。用圖解法的關(guān)鍵是正確的做出直流負載線，通過直流負載線與iB=IBQ的特性曲線的交點，即為Q點。讀出它的坐標即得IC和UCE。
圖解法求Q點的步驟為：
通過直流負載方程畫出直流負載線，（直流負載方程為UCE=UCC-iCRC）;
由基極回路求出IB;
找出iB=IB這一條輸出特性曲線與直流負載線的交點就是Q點。讀出Q點的坐標即為所求;
3、放大電路的動態(tài)分析
我們把輸入交流信號時的狀態(tài)稱為動態(tài)，下面主要介紹放大電路動態(tài)分析的兩種方法：圖解法和微變等效電路法。對放大電路進行動態(tài)分析的任務是求出電壓的放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。
交流負載線的畫法：
必須通過靜態(tài)工作點，交流負載線的斜率由R’’L表示(R’’L=RC/RL)
交流負載線的畫法(有兩種)：
(1)先作出直流負載線，找出Q點。
出一條斜率為R’’L的輔助線，然后過Q點作它的平行線記得。(此法為點斜式)。
(2)先求出UCE坐標的截距(通過方程U’’CC=UCE+ICR’’L)。
連接Q點和U’’CC點即為交流負載線 (此法為兩點式)。
放大電路的非線性失真
在使用放大電路時，我們一般是要求輸出信號盡可能的大，但是它要受到三極管非線性的限制。有時輸入信號過大或者工作點選擇不恰當，輸出電壓波形就會產(chǎn)生失真。這種失真是由于三極管的非線性引起的，所以它被稱為非線性失真。
輸入信號過大引起的非線性失真
它主要表現(xiàn)在輸入特性的起始彎曲部分，輸出特性間距不勻，當輸入又比較大時，就會使Ib、Ucc、Ic的正負半周不對稱，即產(chǎn)生非線性失真。
工作點不合適引起的失真
當工作點設置過低，在輸入信號的負半周，工作狀態(tài)進入截止區(qū)，從而引起Ib、Uce、Ic的波形失真，稱為截止失真。
微變等效電路法
采用微變等效電路法的思想是：當信號變化的范圍很小(微變)時，可以認為三極管電壓、電流變化量之間的關(guān)系是線性的。
通過上述思想我們就可以把含有非線性元件(如三極管)的放大電路，轉(zhuǎn)換為我們熟悉的線性電路，這樣我們就可以利用電路分析的各種方法來求解了。
