利用一個(gè)三極管設(shè)計(jì)放大信號處理電路

　　一個(gè)三極管設(shè)計(jì)放大信號處理電路的流程

　　1、確定被處理信號的屬性

　　你要處理這個(gè)信號，必須知道被處理的是什么信號。這是處理信號的第一步。你能夠了解的屬性越多越好。包括，這個(gè)信號的頻率，信號的輸出伏安特性（輸出電阻），信號的空載輸出等等。這里不得不提出，在很多描述三極管應(yīng)用的教程中，都把輸入信號默認(rèn)為理想信號了。要么是理想的小電壓信號，要么是理想的小電流信號。在實(shí)際應(yīng)用中，所有的電信號都是由實(shí)際設(shè)備輸出的。比如，是從一個(gè)振諧電路輸出的（LC回路，收音機(jī)等等），或者是從上一級三極管輸出的（很多模擬信號處理芯片的輸出）。這些設(shè)備輸出的信號都具有這個(gè)設(shè)備的“脾氣”。所以，現(xiàn)實(shí)中的信號處理電路設(shè)計(jì)，第一步就是盡可能多的去收集被處理信號的信息。

　　那么問題就來了，要對被處理信號了解到什么程度呢？電信號是以電流或者電壓的形式表現(xiàn)出來的。如果我們把被處理信號短路，很多情況下就會(huì)影響信號生成電路的內(nèi)部工作環(huán)境。使信號不被正常的產(chǎn)生了。事實(shí)上很多情況下，我們都希望測試信號的回路不要去影響產(chǎn)生信號的內(nèi)部回路。最理想的情況就是，完全不影響信號生成的內(nèi)部回路。怎么做到不影響？那就是保持輸出信號開路。。。（這不是廢話？）。實(shí)際情況是，我們不可能做到不影響信號內(nèi)部回路，我們只能做到影響“盡可能的小”。如何做到盡可能的小？那就是加大輸入信號之間的電阻，輸入信號之間開路就等效于他們之間連接一個(gè)無窮大的電阻。可是如果被處理信號之間的電阻太大，會(huì)使信號的電流過小，從而增加信號放大的難度。這就是為什么我們要了解被處理信號的“脾氣”。為了不影響信號的發(fā)生，我們需要把放大電路的輸入電阻設(shè)計(jì)得盡可能大。而為了減少放大電路的負(fù)擔(dān)，我們需要把輸入電阻盡可能的小。這兩句話，其實(shí)不矛盾。

　　總結(jié)起來就是：用三極管設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，我們需要放大電路的輸入電阻在盡可能少地影響信號發(fā)生的情況下，盡可能的小。

　　要達(dá)到這一步，就必須了解信號輸出設(shè)備的性能?；蛘哒f，信號發(fā)生器的輸出電阻。因此用三極管設(shè)計(jì)放大電路，第一步是：

　　根據(jù)信號的發(fā)生設(shè)備，計(jì)算出放大電路需要配備的合適輸入阻抗。

　　2、根據(jù)目標(biāo)信號放大倍數(shù)和頻率，選定合適的三極管

　　三極管的數(shù)據(jù)手冊里一般都會(huì)有自己的幅頻特性圖。有的三極管是不適應(yīng)非常高頻信號的，它們對于這個(gè)信號衰減太大，起不到放大作用。用于放大功能的三極管必須選擇合適的型號。根據(jù)具體需求，看是否需要雙級放大（達(dá)林頓管），或者更多。

　　3、根據(jù)信號的輸入電流，配置好電路的靜態(tài)回路

　　在第一步中，我們已經(jīng)為電路配備好了輸入電阻。那么接下來，就需要在此基礎(chǔ)上為這個(gè)信號配置一個(gè)穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)（很多教程把這一步作為第一步了）。這里不做詳細(xì)說明了。因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)上的教材能夠把這一步的具體內(nèi)容介紹得很清楚。有一點(diǎn)小竅門是，如果你知道小信號的輸入電流的振幅，那么只要滿足集電極的電流在相應(yīng)振幅（aI）下，仍然能夠讓三極管的Vce電壓大于飽和電壓小于最大電壓（Vcc）就夠了。

　　4、配置放大電路的輸出電阻

　　信號處理完，終究是用于實(shí)際的。這是我們放大信號的初衷。有時(shí)候，我們想要的輸出是一個(gè)放大后的電壓信號，來供數(shù)模轉(zhuǎn)化模塊讀取。有時(shí)候，我們想要的輸出信號是一個(gè)電流來直接驅(qū)動(dòng)一個(gè)喇叭。等等。在很多情況下，要使放大電路既滿足輸入信號的要求，還要滿足輸出信號的要求，都需要多級的三極管配合來處理。具體的處理方式就十分復(fù)雜了。市場上有各種各樣的集成芯片，都是做好了的現(xiàn)成三極管組合多級放大電路，由于應(yīng)對常用的信號處理。如果信號比較特殊，那就需要獨(dú)立構(gòu)建放大回路了。

　　5、重復(fù)1、2、3、4步。

　　這是要完成高質(zhì)量放大電路的必要條件。有時(shí)候你按照步驟來設(shè)計(jì)電路，會(huì)發(fā)現(xiàn)為了滿足這個(gè)條件，而不得不去修改另外一個(gè)條件。很多情況下，只能采用權(quán)宜之計(jì)。因此，一個(gè)優(yōu)秀的電路，是一個(gè)優(yōu)秀的工程師重復(fù)設(shè)計(jì)，多次推演而設(shè)計(jì)出來的。這就是電路仿真軟件出現(xiàn)的意義。它們可以縮短重復(fù)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，縮短設(shè)計(jì)周期。

　　其實(shí)，以上的幾個(gè)步驟都可以對應(yīng)到一個(gè)集成放大器芯片內(nèi)部的輸入相，放大相和輸出相中?，F(xiàn)代的實(shí)際應(yīng)用中都會(huì)采用集成的放大器來處理信號。但是作為一個(gè)技術(shù)的愛好者，做一些事情不需要考慮實(shí)際意義。有時(shí)候是因?yàn)槠D難，所以喜歡。