1 晶体管的安全工作区

安全工作区，在元件spec中被称为ASO：Area of safe operation。它用曲线来表述晶体管工作时不会被损坏的区域。它是由集电极电流Ic、集电极-发射极电压Vceo、集电极损耗Pc决定的。下图是ROHM的2SC2412K的安全工作区曲线。

此曲线的横轴是Vceo，纵轴是Ic。图中有4条曲线，分别代表直流信号，以及不同时间宽度的单交流脉冲信号。同样的Vce电压下，晶体管可以流过的脉冲信号比直流信号要大一点。同样的，如果流过晶体管的电流相同时，晶体管的集电极和发射极之间可以承受的脉冲电压比直流电压大一些。总之Pc=Vceo*Ic。无论怎么样，Pc不能超过spec定义的范围。

2 晶体管的hFE随着Ic变化

晶体管的hFE随着Ic的变换会发生变化。

如下图是ROHM的2SC2412K的参数曲线。左图是不同环境温度下，hFE随着Ic变化。右图是不同Vce时，hFE随着Ic变化。

无论那种情况，在曲线靠右边那部分，可以看到随着Ic的持续增达，hFE会减小。

hFE的减小，会影响放大电路的放大倍数，导致输出信号更早失真。

图中这组曲线会限制晶体管工作时的最大电流。从右图看，本元件虽然可以支持Ic到150mA。但是Ic在20mA以后，hFE就会降低。因此这颗元件用于放大电路时，Ic最好不要超过20mA。

另一个因素就是左图所示，元件工作时的环境温度Ta。不同温度时，hFE的差异在180到400之间变化。保持晶体管工作时温度稳定也很重要了。

除了考虑散热措施，不要让所有电流都流过一颗晶体管也是可以考虑的一个方向。即有多个晶体管并联来分流电流，使流过单个晶体管的电流不至于引起晶体管强烈的发热。

3 晶体管并联增大输出电流

下图是使用多个晶体管来提供输出电流，达到增大输出电流的目的。

Q2、Q3、Q6、Q4、Q5、Q7组成射极跟随器电路。

Q2、Q3和Q5构成的达林顿管，扮演射极跟随器上管的角色。Q4、Q5和Q7构成的达林顿管，扮演射极跟随器下管的角色。

Q2是达林顿管的第一级，Q3和Q6并联构成达林顿管的第二极。Q2的Ic2控制Q3和Q6的Ib3和Ib6，进而控制它们的输出电流Ic3和Ic6。最终输出给RL的电流是Ic3+Ic6。这样即增大了输出给RL的总电流，流过每个晶体管本身的电流也减小，发热也减小。

Q4、Q5和Q7也是类似的作用。

电阻R8、R12、R9、R13是为了平衡流过每个晶体管（Q3、Q6、Q5、Q7）的Ib，防止电流集中从其中一个晶体管流过。电流集中从一个晶体管流过，主要原因是由于热引起的。晶体管发热会导致Ib增大，Ib增大会导致Ic增大。如果电路中这几个晶体管的发热不同，就会导致电流流动不平衡。因此除了R8等这几颗电阻外，几个晶体管的热耦合也很关键。

另外R6、R10、R7、R11也有平衡流过每个晶体管（Q3、Q6、Q5、Q7）电流的作用。只是它和负载相连，取值不能太大，否则白白消耗功耗，一般取值顶多几欧姆。

4 晶体管组成的几种模拟功率放大电路

模拟类的音频功率放大电路，包括Class A、Class B、Class AB。Class D是数字音频功率放大器。

下图是三种模拟类音频功率放大电路的基本电路形态。

Class A类功放电路，无论是否有信号，晶体管都处于常开状态，这意味着它的空载电流较大，晶体管本身会消耗更多的热量。电路的效率较低，大约在15~30%左右。换句话说，大部分能量都转换成热量消散了。不过它的优点是失真非常小，不会出现Class B类功放的开关失真。

Class B类功放电路，在没有信号输入时，它的晶体管处于截止状态。当有正信号输入时，正相通道打开，负相通道关闭。当有负信号输入时，负相通道打开，正向通道关闭。因为没有信号时，晶体管处于关闭状态。因此这类功放的效率非常高，大约在75%。不过它的缺点非常明显，就是开关失真。因此很少见Class B 功放。

Class AB类功放电路是对Class B类功放电路的提升。它兼顾了效率和开关失真。

注：上图中的Class B和Class AB AMP只画出了AMP的电流放大部分。电压放大部分没有体现。