ClassA放大器如何对信号进行放大
前几章说的放大器其实都是针对小信号的放大器，classa、classb、classc、classd等几种是功率放大器，同时有些也会称classa为甲类放大器，classb为乙类放大器，为了统一名称，以后文章都是采用英文称呼。小信号放大器主要包括：共射极放大器、共基极放大器、共集极放大器，如果这种小信号放大器能够对信号进行完整放大，那就就可以称为classa放大器，这一期主要介绍classa放大器。
关键：classa放大器;
01classa放大器如何对信号进行放大
小信号放大器的输入信号幅度很小，而且输出的变化幅度也很有限，如图1-1(a)所示，ic以及vce在各自的静态工作点(icq、vceq)上、下有限的范围内变化，而classa放大器不同，如图1-1(b)所示，为了获得最大限度的功率输出，它的ic以及vce都“恨不得”都在各自的极限范围内进行变化，对于ic来说，这个极限范围是0~ic(sat);对于vce来说，这个极限范围是0~vce(cutoff)。
图1-1 小信号放大器与classa放大器的ac负载线
02classa放大器怎样才能获得最大输出信号
从图1-1(b)可以推断，如果q点在 ac负载线的中间，则classa放大器可以获得最大的输出信号，在理想情况下，ic可以从静态工作点icq变大到其饱和值ic(sat)处，或变小到截止值0。如果输入信号的变化幅度超过一定范围，使得放大器进入饱和或者截止状态，则会出现图2-1所示的失真。
图2-1 classa放大器的失真
如果q点偏离中央而趋向饱和区或者截止区，则会出现图2-2所示的饱和失真或截止失真——q点偏饱和区时为饱和失真，q点偏向截止区的为截止失真。
图2-2 q点偏离中央造成饱和失真或者截止失真
功率放大器与小信号放大器一样，在对信号放大的同时需保证输出与输入的一致性。所以，把q点放到ac负载线中央对于classa放大器来说可以获得最大的输出信号且避免失真。
如图2-3所示是其中一种classa放大器：
图2-3 classa放大器(共射极放大器)
图2-3从形式上看，其不过是共射极放大器的克隆版本，可以使用之前分析的共射极放大器进行分析，步骤如下：
静态工作点求解为：
可以通过式(1.2)和式(1.4)得到dc负载线上的静态工作点q，如图2-4所示：
图2-4 直流等效电路以及dc负载线
需要注意的是，dc负载线和ac负载线是不一样的，因为dc负载线是针对直流等效电路分析得到的，dc负载在纵坐标ic和横坐标vce上的端点分别为vcc/(rc+re)和vcc，把这两个端点连接起来就可以形成dc负载线，静态工作点q必然在dc负载线上的某处，在直流等效电路中，耦合电容视为断开，所以不用考虑输入信号和负载的影响，但是ac负载线就不同了，耦合电容把负载等连接到电路中，再分析工作点的状态自然就会有所不同，把ac负载线在纵坐标轴ic和横坐标vce上的端点分别称为ic(sat)和vce(cutoff)，如图2-5所示，可以计算：
其中，rc||rl表示c极电阻rc和负载电阻rl的并联总电阻，将数值带入即可算的：
那么式(1.7)和式(1.8)就可确定ac负载线的两个端点，于是可得到ac负载线，如图2-5所示，dc负载线和ac负载线必然相交于q点。
图2-5 dc负载线与ac负载线
从图2-5来看，电路参数并没有能够让q点落在ac负载线的中央，而是向饱和区偏离，对于classa放大器来说，它在大信号放大时很容易出现饱和失真，为了让classa完美工作，需要对影响q点的器件参数进行调整。如果q点落在图2-5所示的ac负载线的中央，那么新的q点就要设置为ac负载线的两个端点值得一半，即：
说明改变icq可以让q点上、下移动，从而使之落在ac负载线的中央，一般来说，可以通过改变e极电阻re来影响icq——re增大时icq减小，q点向截止区移动;re减小时icq增大，q点向饱和区移动。
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图1-1 小信号放大器与classa放大器的ac负载线
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图2-1 classa放大器的失真
如果q点偏离中央而趋向饱和区或者截止区，则会出现图2-2所示的饱和失真或截止失真——q点偏饱和区时为饱和失真，q点偏向截止区的为截止失真。
图2-2 q点偏离中央造成饱和失真或者截止失真
功率放大器与小信号放大器一样，在对信号放大的同时需保证输出与输入的一致性。所以，把q点放到ac负载线中央对于classa放大器来说可以获得最大的输出信号且避免失真。
如图2-3所示是其中一种classa放大器：
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静态工作点求解为：
可以通过式(1.2)和式(1.4)得到dc负载线上的静态工作点q，如图2-4所示：
图2-4 直流等效电路以及dc负载线
需要注意的是，dc负载线和ac负载线是不一样的，因为dc负载线是针对直流等效电路分析得到的，dc负载在纵坐标ic和横坐标vce上的端点分别为vcc/(rc+re)和vcc，把这两个端点连接起来就可以形成dc负载线，静态工作点q必然在dc负载线上的某处，在直流等效电路中，耦合电容视为断开，所以不用考虑输入信号和负载的影响，但是ac负载线就不同了，耦合电容把负载等连接到电路中，再分析工作点的状态自然就会有所不同，把ac负载线在纵坐标轴ic和横坐标vce上的端点分别称为ic(sat)和vce(cutoff)，如图2-5所示，可以计算：
其中，rc||rl表示c极电阻rc和负载电阻rl的并联总电阻，将数值带入即可算的：
那么式(1.7)和式(1.8)就可确定ac负载线的两个端点，于是可得到ac负载线，如图2-5所示，dc负载线和ac负载线必然相交于q点。
图2-5 dc负载线与ac负载线
从图2-5来看，电路参数并没有能够让q点落在ac负载线的中央，而是向饱和区偏离，对于classa放大器来说，它在大信号放大时很容易出现饱和失真，为了让classa完美工作，需要对影响q点的器件参数进行调整。如果q点落在图2-5所示的ac负载线的中央，那么新的q点就要设置为ac负载线的两个端点值得一半，即：
说明改变icq可以让q点上、下移动，从而使之落在ac负载线的中央，一般来说，可以通过改变e极电阻re来影响icq——re增大时icq减小，q点向截止区移动;re减小时icq增大，q点向饱和区移动。
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