基本放大電路是電子學(xué)中的一個(gè)核心概念，它涉及到將輸入信號(hào)放大到更高功率級(jí)別的過程。放大電路可以是模擬的，也可以是數(shù)字的，但在這里，我們將專注于模擬放大電路，特別是雙極型晶體管（BJT）和金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）放大器，因?yàn)樗鼈兪亲畛Ｒ姷姆糯笃黝愋汀?/p>

1. 放大電路的基本概念

放大電路的主要功能是將微弱的輸入信號(hào)放大到足以驅(qū)動(dòng)負(fù)載（如揚(yáng)聲器、電機(jī)等）的較大信號(hào)。放大器可以是單級(jí)或多級(jí)，單級(jí)放大器由一個(gè)放大元件（如晶體管）和相關(guān)電路組成，而多級(jí)放大器則由多個(gè)這樣的級(jí)聯(lián)組成，以實(shí)現(xiàn)更高的增益。

2. 雙極型晶體管（BJT）放大電路

2.1 BJT的結(jié)構(gòu)和工作原理

雙極型晶體管由兩個(gè)PN結(jié)組成，分為NPN和PNP兩種類型。在NPN晶體管中，基極（B）是P型半導(dǎo)體，而發(fā)射極（E）和集電極（C）是N型半導(dǎo)體。PNP晶體管則相反，基極是N型，發(fā)射極和集電極是P型。

BJT的工作原理基于注入和復(fù)合原理。當(dāng)基極-發(fā)射極結(jié)正向偏置時(shí)，電子從發(fā)射極注入到基極，然后被集電極吸引，形成集電極電流?；鶚O電流很小，因?yàn)榇蟛糠肿⑷氲碾娮佣剂飨蛄思姌O。

2.2 BJT放大電路的類型

BJT放大電路主要有三種配置：共發(fā)射極（CE）、共基極（CB）和共集電極（CC）。每種配置都有其特定的應(yīng)用和特點(diǎn)。

• 共發(fā)射極放大器 ：這是最常用的配置，因?yàn)樗峁┝俗罡叩碾娏髟鲆妫é拢?。輸入信?hào)應(yīng)用于基極，輸出信號(hào)從集電極獲取。
• 共基極放大器 ：這種配置提供了最高的電壓增益（大約為1），但電流增益很低。輸入和輸出都連接到基極。
• 共集電極放大器 ：這種配置的電壓增益小于1，但提供了較高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗。

2.3 BJT放大電路的偏置

為了使BJT放大器正常工作，必須正確偏置晶體管。這通常涉及使用分壓器為基極提供適當(dāng)?shù)闹绷麟妷?，以及使?a target="_blank">電阻和/或穩(wěn)壓二極管為集電極和發(fā)射極提供適當(dāng)?shù)钠谩?/p>

2.4 BJT放大電路的動(dòng)態(tài)分析

在動(dòng)態(tài)分析中，我們考慮放大器對交流（AC）信號(hào)的響應(yīng)。這涉及到小信號(hào)模型，其中晶體管的動(dòng)態(tài)電阻和跨導(dǎo)被用來確定放大器的增益、輸入阻抗和輸出阻抗。

3. 金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（MOSFET）放大電路

3.1 MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理

MOSFET由一個(gè)絕緣層（通常是二氧化硅）隔開的兩個(gè)金屬層組成，因此得名。它有三種類型：N溝道增強(qiáng)型、P溝道增強(qiáng)型、N溝道耗盡型和P溝道耗盡型。在N溝道增強(qiáng)型MOSFET中，源極（S）和漏極（D）是N型半導(dǎo)體，而襯底（B）是P型。當(dāng)柵極（G）上的電壓高于閾值電壓時(shí)，會(huì)在源極和漏極之間形成一個(gè)導(dǎo)電通道。

3.2 MOSFET放大電路的類型

MOSFET放大電路也可以配置為共源、共柵和共漏。每種配置都有其特定的應(yīng)用和特點(diǎn)。

• 共源放大器 ：這是最常用的配置，因?yàn)樗峁┝俗罡叩目鐚?dǎo)。輸入信號(hào)應(yīng)用于柵極，輸出信號(hào)從漏極獲取。
• 共柵放大器 ：這種配置提供了最高的輸入阻抗，但輸出阻抗很高。輸入和輸出都連接到柵極。
• 共漏放大器 ：這種配置的電壓增益小于1，但提供了較高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗。

3.3 MOSFET放大電路的偏置

MOSFET的偏置通常涉及使用分壓器為柵極提供適當(dāng)?shù)闹绷麟妷海约笆褂秒娮铻樵礃O和漏極提供適當(dāng)?shù)钠谩?/p>

3.4 MOSFET放大電路的動(dòng)態(tài)分析

MOSFET放大器的動(dòng)態(tài)分析與BJT類似，但使用不同的小信號(hào)模型，其中晶體管的動(dòng)態(tài)電阻和跨導(dǎo)被用來確定放大器的增益、輸入阻抗和輸出阻抗。