低频放大器是晶体管收音机不可少的组成部分。中频放大器放大后的中频信号经过检波变成音频信号送入低频放大器，经过放大，输出足够的音频功率去推动扬声器，变成声音供人们收听。
低频放大器通常包括低频小信号放大器（又称低频预放级或低频电压放大器）、音调控制电路和功率放大器。本文就晶体管收音机常见的几种低频小信号放大器的设计作一些介绍。低频小信号放大器（送给它放大的信号电压小，只有几毫伏到几百毫伏）的任务是把检波器或拾音器输出的微弱的音频电信号放大成所需要的较强的音频电信号，去激励功率放大器工作。
对低频小信号放大器的主要要求有：
1．要有足够的增益，即要有足够的放大信数。这里要指出：晶体管是个电流控制器件，它在放大信号电压的同时，也进行了电流放大。所以总的说它对输入信号进行了功率放大。
2．非线性失真要满足整机要求。在功率放大器输出额定功率的时候，低频预放级应提供失真较小的激励功率。
3．频率响应要满足整机的要求。低频预放级的频率响应要比整机要求的宽一些。
4．放大器本身的固有噪声要小。由于低频预放级处在整个低频放大器的最前端，它的噪声如果比较大，经过多级放大以后，就会达到不容忽视的地步，在扬声器中将听到令人厌烦的流水似的“咝咝声”。
5．动态范围（放大器允许的最大输入电压幅度）要足够大。实验证明，在收听本地强电台时，一般晶体管收音机的检波输出电压约有几十至几百毫伏，压电式拾音器的输出电压幅度甚至可以达到1伏以上。如果放大器动态范围不够，则会引起严重失真。一般收音机把音量控制电位器设计放在低放电路的输入端，可以把输入信号衰减到放大器可能承受的强度，不致引起严重失真，在这种线路中，放大器的动态范围可以设计得小些。有的收音机（大多为台式晶体管机）或扩音机中，低放电路输入端第一级是射极跟随器或高输入阻抗放大器，音量电位器设在较后面，则要求第一级低放级能承受足够的输入电压，起码在检波器或拾音器输出最大时不应有严重失真。
6．具有一定的稳定度。当环境温度、湿度变化或电源电压变化时（如使用干电池的收音机电池用旧），放大器不应出现啸叫等现象。
下面介绍几种常见的低频小信号放大器的设计方法。
一、共发射极单管阻容耦合放大器
这是最基本和常见的一种，其电路如图1。图中R\(_{1}\)为上偏流电阻；R2为下偏流电阻；R\(_{c}\)为集电极直流负载电阻；Be为发射极稳定电阻；C\(_{1}\)为输入信号耦合电容；C2为发射极旁路电容；C\(_{3}\)为输出信号耦合电容；RL是该放大器的负载电阻。对交流信号而言，BG管放大电路的负载等于R\(_{c}\)和RL并联。在多级放大器中，R\(_{L}\)就是下级放大器的输入电阻Ri2，当R\(_{i2}\)《Rc时，R\(_{c}\)与Ri2并联后就近似等于R\(_{i2}\)。
当信号源向放大器输入一个信号电压V\(_{s}\)时，假定这个信号是正弦波，如图2（a）所示。由于晶体管BG的基极电压受VS控制，V\(_{be}\)的瞬时值便随Vs而变化，BG的基极注入电流的瞬时值也随V\(_{s}\)而变化，从而使BG的集电极电流的瞬时值也随Vs而变化。变化的集电极电流在R\(_{c}\)上产生一个随VS而变业的电压，通过C\(_{3}\)输出给RL。这样，晶体管BG就能起放大作用，原因将如后面所述。晶体管放大器受输入信号控制而放大输入信号的这种过程可以用图2表示出来。图2（b）是晶体管的输入特性典线，它的斜率是晶体管输入电阻R\(_{i}\)的倒数，即1／Ri（R\(_{i}\)＝Vbe／I\(_{b}\)）。图2（c）是晶体管的输出特性典线。直流负载线Q1Q\(_{0}\)Q2的斜率为1／R\(_{c}\)。交流负载线（考虑到耦合电容C3和R\(_{L}\)的作用）Q′1Q0Q′\(_{2}\)的斜率分1/R′c，R′\(_{c}\)=RcR\(_{L}\)/(RC＋R\(_{L}\)）（交流负载为RC与R\(_{L}\)并联）。
从图2可以得知以下两点：
①晶体管放大电路输入端如果输入一个周期变化的信号时，其基极电压V\(_{be}\)、基极电流Ib、集电极电流I\(_{c}\)、集电极电压Vce也随之作周期性变化。且在晶体管工作情况下，|V\(_{be}\)|↑→|Ib|↑→|I\(_{c}\)|↑→|Vce|↓，反之则|V\(_{be}\)|↓→ |Ib|↓→|I\(_{c}\)|↓→|Vce|↑，可知I\(_{b}\)与Ic同相位地变化，而V\(_{be}\)与Vce则反相位地变化。
②由于通常I\(_{b}\)是10微安数量级，而Ic是毫安数量级；V\(_{be}\)是毫伏数量级，而Vce则是伏数量级，所以基极电流的变化量△I\(_{b}\)（△Ib＝I\(_{b1}\)-Ib2）和集电极电流的变化量△I\(_{c}\)（△Ic=I\(_{c1}\)-Ic2）相差很大，即△I\(_{c}\)＞△Ib，同样△V\(_{ce}\)＞△Vbe，故晶体管BG对电流和电压都有放大作用，即把微弱的信号功率进行了放大。
从晶体管的基本知识可知，晶体管放大器的低频小信号电流放大倍数为
K\(_{i}\)=△Ic/△I\(_{b}\)＝β≈hFE（1）
h\(_{FE}\)是在给定的Vce、I\(_{c}\)下测得的晶体管直流放大系数，hFE＝I\(_{c}\)/Ib|V\(_{ce给定}\)
故晶体管放大器的电流放大倍数就是管子的电流放大系数β。
由于△V\(_{be}\)=△Ib·R\(_{i}\)，△Vce=△I\(_{c}\)·R′c〔R′\(_{c}\)RcR\(_{L}\)/（Rc＋R\(_{L}\)）〕，所以晶体管放大器的电压放大倍数是
K\(_{V}\)=△Vce/△V\(_{be}\)=△IcR′\(_{c}\)/△IbR\(_{i}\)=β·R′c/R\(_{i}\) （2）
在电流较小时，单管共发射极电路的输入电阻为：
R\(_{i}\)≈rb+r\(_{e}\)1-α≈rb+βr\(_{e}\)，
式中：r\(_{b}\)为基区体电阻，约为十几欧至一、二百欧；re为发射结正向电阻，约等于26/I\(_{e}\)（毫安）欧（参阅复旦大学编《半导体线路》一书）。
当β足够大时，rb可以忽略不计，则
R\(_{i}\)≈β·26/Ie（毫安）欧 （3）
考虑到I\(_{e}\)≈Ic，并把（3）式代入（2）式得
K\(_{V}\)≈Ic·R′\(_{c}\)/26 （4）
上式中I\(_{c}\)的单位为毫安，R′c的单位为欧。
放大器的功率放大倍数（或称功率增益）等于电流放大倍数与电压放大倍数的乘积，即
K\(_{p}\)=Ki·K\(_{V}\)=β\(^{2}\)R′c/R\(_{i}\)=βIcR′\(_{c}\)/26（5）
从以上分析可知：晶体管放大器的电流放大倍数就等于管子的电流放大系数；放大器的电压放大倍数与集电极电流和集电极负载电阻的乘积成正比；放大器的功率放大倍数与β、集电极电流和集电极负载电阻的乘积成正比。在一般小型收音机中，由于检波器的输出功率很小（约见微瓦至几毫瓦），所以需经低频放大器放大到几十至几百毫瓦的功率去推动扬声器发出声音。所以，对功率放大倍数有一定的要求。
例如，某收音机的额定输出功率为100毫瓦，扬声器的阻抗为8欧。假定功率放大器输出额定功率时，低频预放级输入的电压为10毫伏，则可算出低频放大电路的功率增益应是多少。
预放级的输入电阻与晶体管的参数有关，设第一级管子的β=50，I\(_{c}\)≈Ie=1毫安，则R\(_{i}\)≈β·26/Ie=50×26/1＝1.3千欧。
输入功率P\(_{i}\)＝Vi\(^{2}\)/R\(_{i}\)＝（10×10-3）\(^{2}\)/1300=77×10-6毫瓦。总功率增益为：
K\(_{p总}\)=Po/P\(_{i}\)=100/77×10\(^{-}\)6=1.3×106倍如用对数表示，取10lgK\(_{p}\)=Gp，单位为分贝（dB），则
G\(_{p总}\)=10lgK\(_{p总}\)=10lg1.3×10\(^{6}\)＝61分贝。
如果功率放大器是乙类推挽放大，其增益约20～30分贝左右）即100～1000倍），设为30分贝，则要求预放级总增益为G\(_{P预}\)=GP总-30=31分贝，即1.23×103倍。
除了功率增益之外，低频小信号放大器的频率响应（简称频响）也应当满足整机要求。如调幅便携式三级收音机的频响为300～3000赫；二级机为200～3500赫；一级机为150～4000赫。作为低频小信号放大器来讲，低频上、下限频率都应适当放宽一些。
低频下限频率主要取决于耦合电容C\(_{1}\)、C3和发射极旁路电容C\(_{2}\)，它们的容量越大，对低频呈现的容抗越小，则低频下限频率就越低。对耦合电容C1、C\(_{3}\)而言，它们是作为信号源和放大器，以及放大器和负载之间的桥梁，因此在下限频率上，C1的容抗X\(_{c1}\)应甚小于放大器的输入电阻Ri；C\(_{3}\)的容抗Xc3应甚小于下级放大器的输入电阻（即图1中的R\(_{L}\)）；C2的容抗X\(_{c2}\)应甚小于发射极电阻Re。
设低频下限频率为f\(_{L}\)，则
X\(_{c1}\)=1/2πfLC\(_{1}\)≤Ri/10（6）
X\(_{c3}\)=1/2πfLC\(_{3}\)≤RL/10（7）
X\(_{c2}\)=1/2πfLC\(_{2}\)≤Re/10（8）
假设BG的β=50，I\(_{c}\)=1毫安，则Ri=1.3千欧。若下级晶体管的R\(_{i}\)也相同，则RL=R\(_{i}\)=1.3千欧。
我们可以分别计算出对应于各级收音机低频预放级的级间耦合电容是
C\(_{1}\)≈C3≈1.23／f\(_{L}\)微法（9）
式中f\(_{L}\)的单位是千赫（KHz）。
三级机f\(_{L}\)=300赫，C1≈C\(_{3}\)≈4.1微法；
二级机f\(_{L}\)=200赫，C1≈C\(_{3}\)≈6.2微法；
一级机f\(_{L}\)=150赫，C1≈C\(_{3}\)≈8.2微法；
一般电路中，耦合电容大多采用5～20微法的数值。（待续）（上海无线电二厂）