有信號輸入時(shí),放大電路的工作狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)。
動(dòng)態(tài)時(shí),電路中既有代表信號的交流分量,又有代表靜態(tài)偏置的直流分量。是交、直流共存狀態(tài),盡管電路中既有交流分量,又有直流分量。由于電路中含有電抗性元件,因此,交流通路與直流通路是不相同的。
對交流信號而言,耦合電容C1、C2因其容抗較小,可視為短路,電源EC因其內(nèi)阻很小,亦可視為短路。 據(jù)此原則即可畫出基本放大電路的交流等效電路,稱為交流通路。基本放大電路(固定偏置電路)的交流通路如圖Z0204所示。圖中RL為外接負(fù)載。
當(dāng)輸入信號ui加到放大電路輸入端時(shí),電路就由靜態(tài)轉(zhuǎn)入放大信號的動(dòng)態(tài)。即當(dāng)ui輸入后,通過C1耦合使晶體管發(fā)射結(jié)上的電壓發(fā)生了變化:由UBE變?yōu)閁BE +ui;于是晶體管基極電流發(fā)生變化:IB→IB + ib;其變化量 ib通過晶體管的電流控制作用使 iC發(fā)生變化,即 iC →IC + βib集電極電流通過電阻RC,在上的電壓也就發(fā)生變化: iCRC→ICRC+ iCRC;從而使uCE→UCE + uce通過隔直耦合電容C2將直流成份UCE隔斷,只把變化量傳到輸出端,使得到輸出電壓uo按ui的變化規(guī)律變化,但uo比ui大許多倍,這就相當(dāng)干將ui"放大"了。動(dòng)態(tài)時(shí),電路中各處電壓、電流的波形如圖圖Z0205中所示。由圖可見,晶體管各極電流、電壓均為脈動(dòng)直流。在ui的整個(gè)周期內(nèi),uBE > Vγ,uCE > 0,這就保證了晶體管始終工作在放大狀態(tài)。由圖還可以看出,在沒有失真(即合理設(shè)置Q點(diǎn))的情況下,晶體管各極電壓、電流均可視為交流分量與直流分量的線性迭加。
在這種情況下,分析放大電路時(shí),交流與直流可以分開討論。應(yīng)當(dāng)指出放大是對變化量而言的,放大信號的過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)能量控制與轉(zhuǎn)換的過程,即晶體管在能量較小的輸入信號ui 的控制下,按照ui 的變化規(guī)律,將EC的直流能量轉(zhuǎn)換成負(fù)載所需要的較大的交流能量。晶體管是一個(gè)能量控制器件,它本身并不會(huì)產(chǎn)生能量,只能消耗電源EC的直流能量。(具有能量控制作用的器件稱為有源器件。