见微知著，以小“控”大的三极管（九）--完结

    首先我们需要补充说明一下，之前提到的gerber文件的制作中，关于阻焊层和加焊层的说明：阻焊层，也就是板子上所有不需要绿油覆盖的部分；加焊层，就是需要涂抹焊锡膏和助焊剂的部分，也就是工厂在制作钢网文件的时候所需要依赖的一层，组焊层和加焊层的区别，也就是在于过孔和定位孔，无论是通孔还是埋孔，都是不需要焊接的部分。

    其次，在我复习模电的过程中，不断地发现之前对晶体管认识的误区，之前在文章中曾大言不惭地抨击共射，共集，共基接法是在浪费精力，现在我必须承认我的错误，那样的指责是缺乏理论依据的。刚开始总结时，缺乏对电子电路整体的认识，只把眼光放在了微观的角度，没能真正上升到电路设计的角度来看问题，特此声明。

    之前的讨论基本上都处于单个晶体管，或者多个晶体管的复合来实现一个功能的层面，这样的讨论是有局限性的，现在我们上升到多级电路的角度来谈三极管。

    涉及多级放大，先来解决各级间的耦合方式。一般的级间耦合方式分三种，直接耦合，阻容耦合，变压器耦合。从多级电路稳定静态工作点这么一个角度来讲，阻容耦合方式无疑是最恰当的方式，这种方式下的耦合电路把各级的静态工作点相互隔离，避免了噪声的放大，但是上升到实际应用的角度来谈，多级放大电路最终是需要被集成的，而如果想把电容，亦或是变压器集成到硅片上性价比并不高。顺便提一句，电容器的制作是有硬伤的，拿电解电容来举例，其制作工程可以理解为把两片金属薄片其中灌入电解质后卷起，这个卷起的过程会带来相应的电感效应，意思就是大电容器往往已经不再是简单的电容了，而是电容效应和电感效应相叠加的一个复杂元器件。所以，我们挑选直接耦合的方式来进行级间耦合。

    我们依然以课本上007集成运放的内部电路来进行总结：

     

    图中的电路可以从原理上分成四个部分：输入部分，放大部分，偏置电路，输出部分。

    输入部分：前置级，多用差分双端输入，单端输出放大电路。差动电路的存在感由零点漂移提供，原因在于当我们选择直接耦合作为级间耦合方式的同时，不可避免地带来了零点漂移（输入信号为零时，信号的无效扰动被多级放大），现在我们就想使用两个完全对称的管子（理想情况下），来消除零点漂移。这里需要注意的是，差模放大电路将简单电路复杂化，但是放大能力一般，因为这种形式的电路主要想解决的问题是直接耦合电路在集成电路中是否具有实用价值，事实证明，差模接法可以有效抑制共模信号（零漂为其中一种）。还需要说明的是，在集成运放的几代产品中，输入级的变化是最大的。

    主放大级：多采用共射放大电路，因为在这一级需要提供足够大的放大能力。

    偏置电路：为每一级提供合适的静态工作点，我们需要在这里说明的一点是在这里三极管充当镜像电流源的功能，由于VT1，VT2理想对称，且发射结并联，Ube，Ib均相同，则Ie，Ic必然相同，我们利用三极管这点特性提供了与基准电流Iref相同的电流Ic。可以这样理解这种接法，左边的电流的形成是由于电源对地收集电子，因为对称性，所以右边的三极管也相应地从地取到了相等数量的电子。

    输出部分：这里我们大多选用互补输出级，这首先是利用了共集电路的电压跟随功能，两个不同种类的管子交替工作，各电源交替供电，使得输出峰值增大。互补输出级带来了以下三个好处：①带负载能力强（共集式电路输出电阻小）；②直流功耗小（静态工作电流小）；③负载无直流功耗（输入为0，输出为0）。

    通过上面的举例我们可以看出，三极管在集成电路中的作用是多种多样的，接下来我们继续举例说明三极管在集成运算电路中的一种用法，我们利用三极管来构成指、对数运算电路。

    运算电路中，电路整体是反馈电路所带来运算，正是因为三极管电压和电流有PN结电流方程（指数函数）关系，所以我们将三极管放置到运算电路的反馈中，就可以如下图所示构成一个指数运算电路，而如果将这个关系放到反馈中，那么我们获得的就是其逆运算，也就是对数运算电路。

         

    这样的构成没什么特别需要说明的，我想强调的仍然是这种变化的思路。接下来我们到电源的设计中，举个例子来说明下三极管在电源设计中的作用。

    这里我们需要借助开关型稳压电路来说明，首先开关型稳压电路的存在感是线性稳压电路始终工作在甲类状态（功耗大，效率低于50%）来体现的。不多说，上图：

     

    如图所示，我们通过PWM（脉宽调制电路）来控制三极管的开断（饱和态或者截止态），通过压控振荡来稳定输出电压，其原理是想通过三极管的通断来实现对波形占空比的调整来实现自动控制，串联和并联开关稳压无非是实现降压或者升压的目的，在原理上区别不大。

    至此，我们以二、三极管为主线，梳理电子电路对晶体管的实际应用，就告一段落了。我只能说我之前所举的例子，只不过是冰山一角而已，只是希望在错综复杂的模拟电子电路应用中，想办法理出这么一个思路来总结，去思考，为实际的应用打下坚实的理论基础，其中认知的误区不少，错误也会很多，但是这种总结，提高，升华的过程我自己是十分享受的。

    新年将近，明天就是假期的第一天，我也终于将这接近一年复习模电总结出来的部分知识进行了系统化的梳理，但是，我依然有想法从幅频特性的角度，再从头开始把电子电路中的知识进行下梳理，就如同在时域内的分析一样，想来也是困难重重的，我也在这里对自己来年的提高计划进行下规划。