电子工程学院课外学分申请书
题目：简单的三极管音频放大电路
班 级：学 号：实 验 室：设计时间：审批意见：
A1012 姓 名： 莫成猛 1101601044401 专 业： 通信工程 开放实验室
2011年11月 10日——2011年 11 月 20 日 指导教师： 谭小容
1. 设计方案
生活中常常用到各种放大电路，不管是我们平常生活常用到的音响，还是大到人类对各种科技中信号的研究，都要用到各种放大电路。而对于我们通信工程专业来说这已经是很基础的功课。迁就于我对这门功课还处于初步的学习及了解。所以这次电子设计中我选择了较为简单的电路----音频放大电路，这是一个只基于一个三极管的普通放大电路。也是比较通用的三极管放大电路。下面这次设计的完整电路图.
这次设计用到主要放大器件是比较为常用的S8050三极管，S8050是华强北市场畅销的半导体三极管型号之一。选择原因之一是它的成本较为便宜，其性能也较同功能的其他三极管稳定。下面是其参数：
耗散功率：0.625W（贴片：0.3W） 集电极电流：0.5A 基极电压：40V
发射极击穿电压：25V 发射极饱和电压： 0.6V 特征频率f ： 最小150MH
按三极管后缀号分为 B C D档 贴片为 L H档
放大倍数B85-160 C120-200 D160-300 L100-200 H200-350 管脚排列顺序：E、B、C 从上面的参数可知，这个一个低功耗的三极管，而本次设计也是比较简单的放大电路，这恰恰符合电子设计的节能、环保等主旨。而我对本次设计
也多寄望于选择了S5080.希望选择它能帮助我的完成本这次设计。
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2.电路图
3.电路原理
三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。分成NPN和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
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下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示，我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流I2。这两个电流的方向都是流出发射极的，所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍，即电流变化被放大了β倍，所以我们把β叫做三极管的放大倍数（β一般远大于1，例如几十，几百）。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流的变化，的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。如果集电极电流是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式U=R*I可以算得，这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了。 三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性（相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时，基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V时，基极电流都是0）。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流（叫做偏置电流，上图中那个电阻就是用来提供这个电流的，所以它被叫做基极偏置电阻），那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些增加的信号放大，而对减小的信号无效（因为没有偏置时集电极电流为0，不能再减小了）。而加上偏置，事先让集电极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极电流就可以减小；当输入的基极电流增大时，集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了。
下面说说三极管的饱和情况。像上面那样的图，因为受到电阻R1的（R1是固定值，那么最大电流为U/R1，其中U为电源电压），集电极电流是不能无限增加下去的。当基极电流的增大，不能使集电极电流继续增大时，三极管就进入了饱和状态。一般判断三极管是否饱和的准则是：I2*β〉I3。进入饱和状态之后，三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小，可以理解为一个开关闭合了。这样我们就可以拿三极管来当作开关使用：当基极电流为0时，三极管集电极电流为0（这叫做三极管截止），相当于开关断开；当基极电流很大，以至于三极管饱和时，相当于开关闭合。如果三极管主要工作在截止和饱和状态，那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。
如果我们在上面这个图中，将电阻R1换成一个灯泡，那么当基极电流为0时，集电极电流为0，灯泡灭。如果基极电流比较大时（大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β），三极管就饱和，相当于开关闭合，灯泡就亮了。由于控制电流只需要比灯泡电流的β分之一大一点就行了，所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断。如果基极电流从0慢慢增加，那么灯泡的亮度也会随着增加（在三极管未饱和之前）。
对于PNP型三极管，分析方法类似，不同的地方就是电流方向跟NPN的刚好相反，因此发射极上面那个箭头方向也反了过来——变成朝里的了。
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4.元器件清单列表 器件名 电阻 电容 三极管 喇叭 参数 20k/470k 10uF\\100uF S8050 -----
参考文献：
［1］ 童诗白，华成英．<<模拟电子技术基础>>．高等教育出版社，2006，15(5)：1-8
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