三极管多级放大电路动态参数详解
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作者:许峰川 邹丽新 吕清松
[摘 要] 由三極管构成的多级放大电路是“模拟电路”课程教学中的重要内容之一，通过将单级放大电路适当组合，可以提高放大电路的性能，如何分析求解多级放大电路的动态参数是该部分内容的教学重点和难点。该文针对现有教材缺陷，在给出多级放大电路的小信号等效电路的基础上，详细地分析了其动态参数的求解过程，计算过程直观清晰，希冀有助于加深学生对放大电路动态参数的理解。
[关键词] 多级放大电路;小信号等效电路;动态参数求解
[基金项目] 2019年度江苏省大学生创新创业计划训练项目（201913983015Y）
[作者简介] 许峰川（1993—），男，江苏徐州人，苏州大学文正学院硕士研究生，研究方向为光电应用技术;吕清松（1994—），男，陕西安康
人，苏州大学文正学院硕士研究生（通信作者），研究方向为光电检测技术与自动化仪表。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）23-0337-03 [收稿日期] 2019-11-20
一、引言
单个三极管可以构成共射极、共基极、共集电极放大电路，不同组态的放大电路具有各自的优点和用途。当单管放大电路的主要技术指标——如：电压增益、输入电阻、输出电阻、带宽和输出功率等——无法满足实际应用需要时，往往通过合适的方式将它们组合起来，构成多级放大电路，以充分利用各组态的优点，获得更好的电路性能。该内容，也是“模拟电路”课程中三极管章节的教学重点和难点之一。
目前的教材主要以共射—共基放大电路为例，如图1所示，介绍多级放大电路动态参数的求解。
在对所给共射—共基放大电路进行工作原理分析和动态参数定量计算时，首先需要准确地画出其对应的小信号等效电路图。在阐述该部分内容时，康华光教授主编的《电子技术基础——模拟部分（第六版）》第202页和童诗白、华成英教授主编的《模拟电子技术基础（第五版）》第105页都只给出了共射—共基放大电路的交流通路，如图2所示，并没有给出放大电路的小信号等效电路图。因此，大部分学生难以理解相关动态参数的分析求解过程以及多级放大电路和单管放大电路动态参数求解过程的区别，尤其难以理解为什么要先求后一级放大电路的输入电阻。
本文明晰了放大电路相关动态参数的定义，给出了方便学生理解和记忆的画小信号等效电路图具体步骤，详细分析了共射—共基放大电路动态参数的求解过程。由于静态参数的求解过程与基极分压式射极偏置电路类似，文中不再赘述。
二、动态参数求解
由图4的小信号等效电路可知，电压增益：
由式（1）可知，多级放大电路总的电压增益等于各级单管放大电路电压增益的乘积。在求解各级电压增益时，通常以各级放大电路的基极电流为桥梁。对前一级放大电路而言，后一级电路是一个仅含电阻和受控源的无源二端网络，根据电阻电路的等效变换，无源二端网络可以用一个电阻等效[2]，该电阻即
由式（6）可知，共射—共基放大电路的输入电阻和单管共射极放大电路的输入电阻相同。
在求解输入电阻时，也可以通过“看”的方式直观求解。即，在输入端电压的作用下，“看”输入电流分为几条并联的支路，各条支路等效电阻的并联便是输入电阻，而各条支路的等效电阻可以用支路两端压差除以从正极流入该支路的电流求解。
（三）输出电阻
三、结束语
本文以共射—共基放大电路为例，给出了画放大电路的小信号等效电路图的具体步骤，对其动态参数的求解过程及求解技巧进行了详细地分析，并说明了与单管放大电路分析过程的区别。与教材中只给出多级放大电路的交流通路相比，本文所述的参数分析计算过程更加清晰直观，且有助于学生加深对动态参数物理定义的理解，在教学过程中收到了良好的效果。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础-模拟部分[M].6版.北京：高等教育出版社，2013.
[2]邱关源，罗先觉.电路[M].5版.北京：高等教育出版社，2006.
[3]黎嘉明，张林.差分放大电路输入电阻的合理计算[J].电气电子教学学报，2011，（3）：45-47.
[4]华成英，童诗白.模拟电子技术基础[M].4版.北京：高等教育出版社，2006：162-164.
Detailed Explanation of Dynamic Parameters of Triode Multistage Amplifier Circuit
XU Feng-chuan，ZOU Li-xin，L？譈 Qing-song
（Wenzheng College，Soochow University，Suzhou，Jiangsu 215104，China）
Abstract：The multistage amplifier circuit composed of transistor is one of the important contents in the teaching of Analog Circuit course.By properly combining the single-stage amplifier circuit，the performance of the amplifier circuit can be improved.How to analyze and solve the dynamic parameters of the multistage amplifier circuit is the teaching focus and difficulty of this part.In view of the defects of the existing teaching materials，on the basis of giving the small signal equivalent circuit of the multistage amplifier circuit，this paper gives a detailed analysis on the solution process of the dynamic parameters of the multistage amplifier circuit.The calculation process is intuitive and clear，which is helpful to deepen students' understanding of the dynamic parameters of the amplifier circuit.
Key words：multistage amplifier circuit;small signal equivalent circuit;dynamic parameter solution
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