💡 电路名称
三极管共射放大电路(Common-Emitter Amplifier,2N2222 + 4 电阻分压偏置)
昨天我们用 NPN 三极管(2N2222)当"电子开关"——基极给 5V → 集电极直接拉到地,LED 亮。今天我们让三极管工作在线性放大区,给它一个小信号正弦波(10mV),输出端得到一个放大了约 250 倍、反相 180° 的正弦波(约 2.5V)——这就是所有模拟电路的心脏 💓:共射放大器。麦克风、音频功放、运放内部、收音机前端……几乎所有信号放大的第一级都用这个电路。
🗺️ 电路图
8 个核心元件组成的"分压偏置共射放大器"(不含电源):

最经典的小信号放大结构:4 电阻组成分压器给基极提供稳定静态工作点,RC1 把集电极电流变化"翻译"成电压变化,C1/C2 隔直流让小信号进得去出得来,CE1 把发射极电阻"短路"以获得高增益。
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|---|---|---|
| VIN
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| C1
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输入耦合电容
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| R1
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上偏置电阻
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| R2
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下偏置电阻
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| Q1
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核心放大管
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| RC1
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集电极电阻(负载)
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| C2
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输出耦合电容
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| RE1
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发射极电阻
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| CE1
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发射极旁路电容
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两对"分压对"让电路稳定工作:

🌊 输入/输出波形对比
1kHz 10mV 峰值小信号正弦 经 254 倍反相放大后的理论波形(理想线性模型、未接负载):

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|---|---|---|
| ① VIN |
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| ② VOUT |
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| ③ VIN × A_V |
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关键参数验证:
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| 静态 V_B |
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| 静态 V_E |
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| 静态 I_C |
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| 静态 V_C |
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| r_e |
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| |A_V| |
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🔬 LTspice 仿真验证
仿真环境 LTspice 26.0.2(-b -ascii 批量模式)。原理图与波形数据由 scripts/day-17-rebuild.py 自动生成——元件引脚坐标直接解析官方 .asy 符号,连线后自检无浮空节点,因此仿真日志 0 WARNING。
LTspice 仿真原理图(拓扑与 🗺️ 电路图一致,只多了一个 100MΩ 虚拟负载):

仿真电路在 C2 输出端接了 RL = 100MΩ 虚拟负载,只为避免 C2 右端浮空报错,对增益无影响(100MΩ ‖ 4.7kΩ ≈ 4.7kΩ)。真实接 10kΩ 负载时增益会降到约 158 倍。
输入侧:VIN 经 C1 隔直后,骑在基极 2.05V 偏置上(黄=输入,青=基极)

输出侧:集电极反相放大,C2 隔直后中心回到 0V(绿=集电极,红=输出)


