三极管、场效应管、运算放大器基本放大电路的结构特点与电路分析

基本放大电路是放大电压或电流的电路。

基本放大电路的结构特点

根据工作条件和电路的不同，基本放大电路的结构也有所差异，根据电路的结构和放大元件的不同，大体可将基本放大电路分为晶体管放大电路、场效应管放大电路、多级放大器和负反馈放大器、差动放大电路、运算放大电路等。

1、晶体管放大电路的结构特点与电路分析

晶体管最基本的作用之一就是放大，因此，使用晶体管制成的电路具有放大作用。

下图是晶体管放大电路的功能示意图。

在对晶体管放大电路进行识读前，应首先了解电路的结构组成。

下图是典型的晶体管放大电路。

由上图可知，晶体管放大电路主要是由晶体管、电阻器和电容器等组成。

晶体管是一种电流放大器件，当输入信号加至晶体管基极时，基极电流随之变化，进而使集电极电流产生相应变化。由于晶体管本身具有放大倍数，根据电流的放大关系，是经过晶体管后的信号放大了一定倍数，输出信号经耦合电容阻止直流后输出，这时在电路的输出端便得到了放大后的信号波形。

2、场效应管放大电路的结构特点与电路分析

场效应管与晶体管一样，也具有放大作用，场效应管是电压控制器件，它具有输入阻抗高，噪声低的特点。

场效应管的三个电极分别是栅极、源极、漏极，分别相当于晶体管的基极、发射极、集电极。由其构成的放大电路可分为三种：共源、共漏和共栅极放大器。

场效应管三种组态电路见下图。

图a)是共源放大器，相当于三极管中的共射极放大器，是一种最常见电路。

图b)是共漏放大器，相当于三极管共集电极放大器i，输入信号从漏极与栅极之间输入，输出信号从源极与漏极之间输出，这种电路又称为源极输出器或源极跟随器。

图c)是共栅放大器，相当于三极管共基极放大器，输入信号从栅极与源极之间输入，输出信号从漏极与栅极之间输出。这种放大器的高频特性比较好。

典型的场效应管放大电路见下图。

.在场效应管的漏极和源极之间加上一定电压，并串接一个电阻，那么改变或调整Ugs，就可改变Id的大小，进而改变输出电压，实现电压放大。

3、运算放大器电路的结构特点与电路分析

标准的运算放大器由三种放大电路组成：差动放大器、电压放大器和推挽式放大器。

运算放大器的基本构成见下图

基本运算放大电路有很高的电压放大倍数，因此在作为放大运用时，总是接成负反馈的闭环结构；否则电路是非常不稳定的。运算放大器有两个输入端，因此输入信号有三种不同的接入方式，即反相输入、同相输入和差动输入。无论是哪种种输入方式，反馈网络都是接在反相输入端和输出端之间。

利用运算放大器构成的温度检测电路见下图。

MC1403为基准电压产生电路，其2脚输出经电阻和电位器等元件分压后加到运算放大器的同相输入端，热敏电阻饥饿在运算放大器的负反馈环路中。环境温度发生变化，热敏电阻的阻值随之发生变化，IC1的输出加到IC3的反相输入端，经IC3放大后作为温度传感信号输出，IC1相当于一个测量放大器，IC2是IC1的负反馈电路，RP2，RP3可以微调负反馈量，从而提高测量的精度和稳定性。

基本放大电路的分析实例

1、宽频带放大电路的分析实例

典型宽频带放大电路见下图，该电路是一种典型的共射极放大电路。

该电路是一种1-250MHz宽频带放大器电路。该电路采用两级放大器作为放大电路，VT3作为输出级放大器。

主要是由晶体管放大器VT1，VT2，VT3以及相应的分压电阻器，耦合电容器等组成，其中VT1，VT2，VT3主要用来对输入的信号进行三级放大，分压电阻器主要用来为晶体管提供工作电压，耦合电容器可用来将信号耦合后送往下一级的晶体管中。

在该电路中，其输入信号由接口J1输入，经电容C1耦合后送入三极管VT1的基极，有三极管放大后经其集电极输出，并经电容C5耦合后送往三极管VT2的基极进行放大，经集电极输出，经电容C9耦合后再送往晶体管VT3的基极上，最终由发射极送往输出口J2。

2、超小型收音机电路的分析实例

见下图，它采用两只晶体管，其中的场效应管放大电路采用了固定式偏置方式。

该电路主要是由场效应管VT以及晶体管2SC2001，耦合电容器C1和C4以及周围元器件组成。场效应管VT用来进行高频信号的放大。

由外接天线接收信号，经C1进入LC振荡电路。LC振荡电路由磁棒线圈和电容组成，谐振电路选频后，经C4耦合至场效应管VT的栅极，与栅极负偏压叠加，加到场效应管山脊上，使场效应管VT的漏极电流相应变化，并在负载电阻R1上产生压降，经C5隔离直流后输出，在输出端得到放大了的信号电压，放大后的信号送入三极管2SC2001的基极，该管还具有检波功能，将调制在高频载波信号上的音频信号检出，输出较纯净的音频信号到耳机。

3、电容耦合多级放大器电路的分析实例

典型的电容耦合多级放大器电路见下图。

该电路由两个共发射极晶体管放大器连接而成的电容耦合两级放大器，可获得较高的放大倍数。信号经过电容器C1耦合到共发射极晶体管VT1的基极，经集电极输出通过电容器C2耦合到后级共发射极晶体管VT2的输入端（基极）。

使用电容器C2耦合，就可以防止某极放大器的直流偏压影响下一级的直流偏压，但是交流信号能够通过耦合电容送入下一级电路。

4、小型录音机音频信号放大器的分析实例

见下图，该电路是一个由多级放大器和负反馈放大电路组成。可将话筒输入的音频信号放大，然后送入录音头，用来保存声音信号。

该电路主要由话筒、电位器、晶体管放大器以及周围的分压电阻器，耦合电容器，反馈回路中的电容器等组成。其中VT1，VT2，VT3组成多级放大器。

话筒信号经电位器RP1调整后加到晶体管VT1，R4接在VT1的发射极作为电流负反馈电阻稳定直流工作点，C3为去耦电容使VT1交流增益提高。音频信号经三级放大后加到变压器T1的初级线圈。VT3的集电极输出经R18，C16反馈到VT1的基极，用以改善放大器的频率特性。该放大器的输出采用变压的方式可以补偿高频信号。

5、OTL音频功率放大器电路的分析实例

见下图。该电路的输出级是一个典型的差动放大器电路，其输入级采用VT1和VT2组成的差动放大器进行音频信号的放大。

VT1、VT2构成差动输入级电压放大器，VT3是推动管，VT4和VT5为功放输出管的静态偏置二极管，VT6-VT9构成复合互补对称式OTL电路，是输出级电路，其中VT6和VT7为两只NPN型同极性复合管，等效成一个NPN型晶体管，VT8和VT9是PNP和NPN复合管。等效成一只PNP型晶体管。

输入信号经过耦合电容C1加到VT1的基极，经放大后从集电极输出，直接耦合到VT3的基极，放大后从集电极输出。VT3集电极输出的正半周信号经VT6和VT7放大，由C7耦合到SP1中，VT3管集电极输出的负半周信号经VT8和VT9放大，由C7耦合到SP1中，在SP1上获得正、负半轴一个完整的信号。

VT1和VT2构成单端输入、单端输出式差动电路，是一级电压放大器。VT1基极偏置由R1提供，VT2基极偏置由R7提供，R7的右端接输出端，其直流电压为1/2（+V）。

推动极VT3的基极电压取自VT1的集电极，这两极之间采用直接耦合方式。C5是VT3的高频电压并联负反馈式消振电容，它容量小，对音频信号而言呈开路，对高频信号容抗很小，具有大的负反馈作用，以抑制放大器可能出现的高频自激。

轻松搞定功效维修，12种功放维修小秘密分享

功放维修是很多朋友都想掌握的技能之一，掌握一些简单的功放维修方法，可轻松应对生活中遇见的很多小问题。为此，小编特地带来这篇功放维修相关文章。本文中，将为大家介绍12种功放维修小秘诀，并带来三大部分相关内容，一起来攻克功放维修吧。

首先，我们简单介绍一下“功放”。

功放机也就是我们说的功率放大器，其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放，由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同，可以说一套良好的音响系统功放的作用功不可没。下面小编就为您介绍一下功放机维修、分类、性能指标、鉴别方法。

功放机维修

1、把功放部分的电源电压降低，比如：功放部分电压是正负电压45V的就用正负20V电压来检修，这样比较安全。

2、修理功放电路时一定要把功放信号输入端对地短路。

3、有的功放是不能把功率管拆除修的，功率管拆除后，这样不能测中点电压，中点电压不是正压就是负压，而且是电源电压的或正或负值，喇叭保电路的继电器同时不能吸合。注意!降压修理有可能保电路的继电器不能吸合，这是正常的，不要怀疑中点电压过高引起保护。

4、你怕烧功率管，你可以这样做：暂时用对管2SA940、2SC2073代用一下，因为一般家用功放不是偏甲类的，静态电流不大，不会烧管子的，但是管子一定要与散热片贴好，试音时不要开太大的声音。接小喇叭试音。

5、偏置电路上的元件参数一定要准确，偏置三极管脚位、管子类型一定要接对选对，不然的话，有你苦吃的了。

6、所用管子“互补对管”放大倍β数基本要一至。

7、各路供电压正负值一定要对称，前置电正负12V或正负15V也要对称，尤其是价廉的功放，有的前置供电压是从功放供电然后经电阻降压后给前级供给的，时间长了限流电阻阻值就会变大，一般正电压限流电阻要比负电压限流电阻坏得快，因为，一台功放里，正电压工作电路要比负电压工作电路多，也就是说：正电压的负载要比负电压的负载大，所以，前置正负电压的不对称，会直接影响后级输出电压的不对称。

8、电路确认无误后，可以接大功率管试机，恢复原先信号输入短接点，电压也恢复，最好用个调压器，慢慢地由低至高的调压，接上喇叭听有没有不良的声音，只要电路没毛病，应该是没有任何杂声的。然后可输入音频信号听音。

9、如果开机后没开音量，不烧功放管，而开大音量或稍开点音量后就烧管子，有可能是功放管子质量有问题，碰到假管子啦!或是电路还没修好，这时可看看功放是不是发热严重，有时碰到假管子，你就不易发现了，假管子上机一工作它马上就坏的，还会损坏推动管，用A940、C2073时也能带动小喇叭的，看它会不会烧，只要电路正常，用小管(中功率)也能听到很好的声音，甲偏置类电路就不好这样试机了，在静态电流没调大之前还是可以试机的。

10、音量电位不良也会损坏功率管子，主要表现为：声音--音量突变时，烧功率管。

11、功放前置电路修理，修前置就安全多了!分段修的特点是：不会损坏不该损坏的地方，方法是：将前置至功放线路之间断开，功放信号输入端还是要对地短接的。防止出现意外，然后从前置至功放处这里接一只1UF的电容，再联接一只莲花插座，便于连接信号线，为安全起见，试音功放可用一般的录音机改一下，作后级功放用，有动手能力的可以自己做一台多功能修理功放机，这样就不怕烧原机功放管和喇叭箱了。

12、低档功放没有喇叭保护电路的，最简单的办法就是喇叭串一只大容量电解电容，这样就不会有直流流过喇叭了，没有直流通过喇叭，就不容易烧喇叭了，修理前置电路，只要前置信号输出没有交流嗡嗡声和失真就行了，当然连接用线也要用屏蔽线了。

功放机分类

一、按功放中功放管的导电方式不同，可以分为四类：

1、甲类功放(又称A类)

甲类功放是指在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周)，放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。

特点：甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。

2、乙类功放(又称B类)

乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。

特点：乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真。

3、甲乙类功放(又称AB类)

甲乙类功放界于甲类和乙类之间，推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。

特点：甲乙类放大有效解决了乙类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。

4、丁类功放(又称D类)

丁类功放也称数字式放大器，利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号

特点：具有效率高，体积小的优点。许多功率高达1000W的丁类放大器，体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器，但在有源超低音音箱中有较多的应用。

二、按功放输出级放大元件的数量，可以分为两类：

1、单端放大器

输出级由一只放大元件(或多只元件但并联成一组)完成对信号正负两个半周的放大，单端放大机器只能采取甲类工作状态。

2、推挽放大器

输出级有两个“臂”(两组放大元件)，一个“臂”的电流增加时，另一个“臂”的电流则减小，二者的状态轮流转换。对负载而言，好像是一个“臂”在推，一个“臂”在拉，共同完成电流输出任务，尽管甲类放大器可以采用推挽式放大，但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。

三、按功放中功放管的类型不同，可以分为三类：

1、胆机：是使用电子管的功放;

2、石机：是使用晶体管的功放;

3、IC功放[集成电路功放]：由于音色比不上上两种功放所以在HI-FI功放中很少看到他的影子。

四、按功能不同，可以分为三类：

1、功率放大器

简称功放，用于增强信号功率以驱动音箱发声的一种电子装置，不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率放大器称为后级。

2、前置放大器

是功放之前的预放大和控制部分，用于增强信号的电压幅度，提供输入信号选择，音调调整和音量控制等功能，前置放大器也称为前级。

3、合并机

将前置放大和功率放大两部分安装在同一个机箱内的放大器称为合并式放大器，我们家中常见的功放机一般都是合并式的。

五、按用途不同，可以分为四类：

1、AV功放：是专门为家庭影院用途而设计的放大器

“AV”是英文AodioVidio即音频，视频的打头字母缩写，“AV功放”从诞生到现在，经历了杜比环绕，杜比定向逻辑，AC-3，DTS，以及现在的次时代音频格式的进程，以及画龙点睛的数字声场[DSP]电路，为各种节目播放提供不同的声场效果，但是由于AV功放在电路的信号流通环节上，经过了太多而且复杂的处理电路，使声音的纯净度”受到了过多的“染色”，所以用AV功放兼容HI-FI重放时效果不理想，这也是很多HI-FI发烧友对AV功放不肖一顾的原因。

2、Hi-Fi功放：是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的放大器，一般为两声道设计，且没有显示屏。

它的输出功率一般都比较大，设计上以“音色优美，高度保真”为宗旨，各种高新技术集中体现在这种功放上，价格也从千余元到几十万元不等

3、专业功放

一般用于会议，演出，厅，堂，场，馆的扩音，设计上以输出功率大，保护电路完善，良好的散热为主，大多数“专业功放”的音色用于HI-FI重放时，声音干硬不耐听。

4、卡拉OK功放

这是近年发展起来的一种功放，它是用于处理话筒、音乐信号、并驱动音箱的功率放大器，它与一般功放的区别在于“卡拉OK功放”有混响器从过去的BBD模拟混响发展到现在的DIGETAL数字混响，变调器，话筒放大器。

功放机的性能指标

功放的主要性能指标有输出功率，频率响应，失真度，信噪比，输出阻抗，阻尼系数等。

1、输出功率：单位为W，由于各厂家的测量方法不一样，所以出现了一些名目不同的叫法，例如额定输出功率，最大输出功率，音乐输出功率，峰值音乐输出功率。

2、音乐功率：是指输出失真度不超过规定值的条件下，功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。

3、峰值功率：是指在不失真条件下，将功放音量调至最大时，功放所能输出的最大音乐功率。

4、额定输出功率：当谐波失真度为10%时的平均输出功率，也称做最大有用功率，通常来说，峰值功率大于音乐功率，音乐功率大于额定功率，一般的讲峰值功率是额定功率的5--8倍。

5、频率响应：表示功放的频率范围，和频率范围内的不均匀度，频响曲线的平直与否一般用分贝[db]表示，家用HI-FI功放的频响一般为20HZ--20KHZ正负1db.这个范围越宽越好，一些极品功放的频响已经做到0--100KHZ。

6、失真度：理想的功放应该是把输入的讯号放大后，毫无改变的忠实还原出来，但是由于各种原因经功放放大后的信号与输入信号相比较，往往产生了不同程度的畸变，这个畸变就是失真，用百分比表示，其数值越小越好，HI-FI功放的总失真在0.03%--0.05%之间，功放的失真有谐波失真，互调失真，交叉失真，削波失真，瞬态失真，瞬态互调失真等。

7、信噪比：是指功放输出的信号电平与噪声电平之比，用db表示，这个数值越大越好，一般家用HI-FI功放的信噪比在60db以上，

8、输出阻抗：对扬声器所呈现的等效内阻，称做输出阻抗。

功放机的鉴别方法

1、面板显示

通常假洋货面板肯定都有中文显示，而且带了均衡和类似心电图的显示，且绝大多数的假洋鬼子都是使用这种类型的，举例：山水，爱浪，威发，雅佳，步步高，UBS等等，为什么?这当中有的是日本品牌，有的是美国品牌，有的是欧洲丹麦品牌，有的是纯种的国产牌子，为什么显示面板都差不多一样?答案肯定的，因为这些个不同”国家品牌”的面板产地都是出自广东南海跟广东中山一带的作坊所生产的，也就是从地下工厂廉价收回来的产品，能不一样吗?面板给人感觉很动感，很新潮，可见愚昧的国人，为了一眼的爽快却给奸商留下宰客的好机会，显示面板跟音质是完全无关的;进口货显示面板很简单，就只有间简单单的英文和数字而已。

2、卡拉OK

假洋鬼子是肯定带此功能的，美其名曰，方便唱歌，其实，说穿了，因为功放里面太空荡荡了，做多一个电路塞满吧，孰不知多了卡拉OK电路会对音质影响有多大?卡拉OK就跟碟机一样，是不同的载体，专家经过实践证明，卡拉OK内至于功放机里面对音质有害无益，所以进口货则绝对没有，进口机90年代后出的产品通通都把卡拉OK电路取消了。

3、变压器

国产或者假洋鬼子品牌机里面所用的变压器通通都是环型变压器，也就是圆的，俗称环牛，而进口品牌功放则肯定用方形变压器.因为圆形变压器正常工作时会产生强大的磁场干扰，对音质进行干扰很大，使用方形的则很低.

4、芯片与技术

通常，假洋鬼子品牌用的是都是清一色国产芯片，或者采用过时n年的进口芯片，也就是所谓的洋垃圾，假洋鬼子品牌没什么自己专利技术或专利功能，而真正进口品牌则都有，举例：如YAMAHA的cinemaDsp专利技术;ONKYO的WRAT(宽频放大电路技术);DENON的AL24(模拟波形再生技术)，Marantz的SRSCirrusII技术.这些技术几乎是他们各自品牌的标志，懂行的人不用说都知道。

以上是小编为大家介绍的功放机维修、分类、性能指标、鉴别方法。很多人在选购功放机时都很注意功放机的输出功率，因为人们普遍认为：功放机的功率越大，它的力量就越充足，就越容易推动扬声器，从而也就越容易从扬声器(音箱)中获得好的声音，就这种观点而言，无疑是有它正确的一面，因为功放机的效率毕竟很低，而要使音乐中的微弱信号无失真的从扬声器中播放出来，功放机也就必须要有足够的储备功率，因此，功率大的功放机无疑是其自身的优点，以往的一些音响厂家就曾在功放机的输出功率上进行过竞争，希望更多用户能把钱花到刀刃上，买到更称心如意的好产品。

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