晶体管电路设计 第五贴

李俊韬

看下图:

        在图中，我用三种颜色的箭头标示出了输入信号的三个流动方向。红色的我们昨天提到过。现在来看看另外两条信号通路。

        先说绿色的:输入信号通过C1(10uF)，向下拐弯通过R2(22K)入地，再从左边地出来，回到输入端。在这一路上实际对输入信号产生阻碍作用的只有R2一个。
    再看蓝色的一路:输入信号又通过C1(10uF)，再通过R1(100K)，向右拐通过C3(100nF)，C4(10uF)入地，然后回到信号的输入端。为什么不向左通过15V电源入地呢?不错，如果没有C3，C4的存在，信号必然要通过电源入地，根据我们学过的知识，一个理想的电压源其内阻是零，也就是说对信号没有阻碍作用。前几贴我们也了解过了，理想的东东是不存在的，我们只有想办法去接近理想。同样，电源的内阻实际上也不是为0的，蓄电池内阻较低，干电池就要高些，迭层电池就更高了，常用的稳压电源根椐你花的钱多少，内阻从零点几欧到几欧不等，而且还会随着电源输出电流的变化而变化。

        而且并不是仅仅输入信号要通过电源形成回路，还有其它的诸如，印板走线感应到的电网50HZ信号、周边环境的电磁辐射信号(节能灯，电视机，计算机，空调，手机信号等等)。而往往在PCB上，电源供电线路的走线是最长和最复杂的，因为它要给所有用电的设备供电。当这些外来的信号掺杂在输入信号的回路中时，我们可以想象的到，这时原本很规矩的输入信号会变成什么样子?!一盘大杂烩!!!

        这些决不是我们所希望的，怎么办呢?这时就体现出了C3，C4的作用了。C3，C4的专业名称叫”退耦电容”，有的人喜欢叫它”滤波电容”，也不是不行，看你喜欢了。

        首先，C3，C4把电源短路了。听起来很吓人，“短路”没错是这个词，但这个短路是指交流意义上的短路，并不是真的拿一棵线把电源的正负极连起来。这样，对于交流信号来说，它可以不用通过电源，而直接通过离的很近（这个离的很近，指实际距离上真的很近，往往我们在做某个东西时，有要求说某电容要尽量靠近某元件）的C3，C4就可以形成回路，避免了路过很长的电源线。同时，从电源线上感应到的那些杂散信号也可以通过C3，C4形成回路，这样各走各的路，谁也不会碍谁的事儿。对于这个电路来说，你在布线时能找到C3，C4的最佳位置吗？其实很简单，越靠近较弱信号的位置越好，最好的位置就是紧挨着R1（100K）电阻的位置，虽然图上画的离着很远，但做PCB时可一定要注意哦。

        刚才说了这么多，算是把C3，C4的用途讲清楚了。下面来看看R1，R2，刚才我们画出了三个信号通路。信号在这三个通路中分别流经C1-R1，C1-R2，C1-三极管BE结-Re。这三路之间的关系从信号流经的方向上可以很轻松的看出是并联的关系。

        就是说，对于输入信号来说，站在输入端口向右看时，所看到的电阻是R1//R2//(1+β)Re。

        至于为什么会是βRe，涉及一个很基础的关系式，Ic=βIb，Ie=Ic+Ib，在很多讲三极管工作原理的书籍中有介绍，推荐大家找一本看看，以后学到“米勒效应”时，还会有类似的东西出现，而且上面关于Ic,Ib,Ie之间的关系式，在以后的学习中会经常用到。如果不想翻书的话，那就记住这几个公式吧，只要不用错地方就行。

        刚才所说的我们从输入端看进去后所看到的这个电阻就是这个放大电路的输入电阻了。想一想，Re的变化会引起输入电阻的什么变化？

        好了，关于输入信号的回路我们就讲这些，其实这个专门给信号所走的回路也有一个专业名词，我们叫它“交流等效电路”。注意，它和直流通路是不同的。对于这个图来说，最明显的是对于直流通路来说，R1，R2是串联的，而对于输入的交流信号来说，R1，R2是并联的。所以，我们以后在分析电路时，千万要注意，直流就是直流，交流就是交流，电源电流的流动方向和交流信号的流动方向不一定是一致的，当分析信号时，主要看的是变化量，也就是“得儿塔”，希腊字母"Δ"，是动态的，要考虑信号变大时会怎么样？变小时会怎么样？变化的快时如何，变化的慢时如何等等。不能简单的等同于，信号是正了如何，是负了如何，高电平如何，低电平如何。

        这是分析模拟电路时一定要注意的问题。因为模拟电路所处理的是连续变化的信号，而不是一个说高就高，说低就低的离散变化的信号。而且，模拟电路的信号处理往往是叠加在某一直流电位上的，这个情况在书中的第2章中有很多波形图，建议大家认真看一下，想一想。