在本文中，我們將重點介紹如何為線性音頻 A 類放大器操作在共發(fā)射極配置中偏置晶體管，線性意味著輸出信號與輸入信號相同，但經過放大。

基礎知識

為了使常規(guī)硅晶體管在有源模式下工作（用于大多數(shù)放大器電路），它的基極必須連接到比發(fā)射極至少高 0.7V（對于硅器件）的電壓。施加此電壓后，晶體管開啟，集電極電流開始流動，集電極和發(fā)射極之間下降 0.2V 至 0.5V。在有源模式下，集電極電流大致等于基極電流乘以晶體管的電流增益 （hfe， β）。

Ib = Ic/hfe

Ic = Ib*hfe

這個過程在 PNP 晶體管中是相反的，當向其基極施加一定的電壓時它會停止導通。在此處了解有關NPN 晶體管和PNP 晶體管的更多信息。

固定偏差

下圖給出了偏置 BJT 的最簡單方法，R1 提供基極偏置，輸出通過隔直電容在 R2 和集電極之間獲取，而輸入通過隔直電容饋送到基極。這種配置只能用在簡單的前置放大器中，從不為輸出級供電，尤其是用揚聲器代替 R2。

要偏置晶體管，我們需要知道電源電壓 （Ucc）、基極-發(fā)射極電壓（Ube，硅晶體管為 0.7V，鍺晶體管為 0.3）、所需的基極電流 （Ib） 或集電極電流 （Ic） 以及晶體管的電流增益 （hfe， β）。

R1 = （Ucc - Ube）/Ib

R1 = （Ucc - Ube）/（Ic/hfe）

可通過將電源電壓除以集電極電流來估算最佳增益和失真的 R2 值。具有此 R2 值的放大器的增益很高，大約在晶體管的電流增益值 （hfe， β） 附近。將負載添加到輸出后，例如揚聲器或下一個放大級，輸出電壓會因為 R2 而下降，負載將充當分壓器。建議下一級的負載阻抗或輸入阻抗至少比 R2 大 4 倍。耦合電容應在最低工作頻率下提供小于負載阻抗或下一級輸入阻抗的 1/8。

分壓器偏置/自偏置

下圖是最廣泛使用的偏置配置，它溫度穩(wěn)定，提供非常好的增益和線性度。在射頻放大器中，R3 可以用射頻扼流圈代替。除了單個基極電阻 （R1） 和集電極電阻 （R3） 之外，我們還有一個額外的基極電阻 （R2） 和一個發(fā)射極電阻 （R4）。R1 和 R2 形成一個分壓器，并與 R4 上的壓降一起設置為電路的基極電壓 （Ub）。由于要考慮更多的組件和變量，因此計算更加復雜。

首先，我們從計算基極分壓器的電阻比開始，由下面所示的公式決定。要開始計算，我們需要估計集電極電流和電阻 R2 和 R4 的值。可以計算出電阻器 R4 在所需集電極電流下下降 0.5V 至 2V，并且 R2 設置為 R4 的 10 至 20 倍。對于前置放大器，R4 通常在 1k-2k 歐姆的范圍內。

非去耦 R4 導致負反饋，降低增益，同時降低失真并改善線性度。用一個電容去耦會增加增益，所以建議使用一個大電容和一個小電阻串聯(lián)。