晶体管构成的放大器要做到不失真地将信号电压放大,就必须保证晶体管的发射结正偏、集电结反偏。即应该设置它的工作点。所谓工作点就是通过外部电路的设置使晶体管的基极、发射极和集电极处于所要求的电位(可根据计算获得)。这些外部电路就称为偏置电路(可理解为,设置PN结正、反偏的电路),偏置电路向晶体管提供的电流就称为偏置电流。
以常用的共射放大电路说吧,主流是从发射极到集电极的IC,偏流就是从发射极到基极的IB。相对与主电路而言,为基极提供电流的电路就是所谓的偏置电路。
偏置电路往往有若干元件,其中有一重要电阻,往往要调整阻值,以使集电极电流在设计规范内。这要调整的电阻 就是偏置电阻。
稳定静态工作点原理
设流过基极偏置电阻的电流IR>>IB,因此可以认为基极电位VB只取决于分压电阻、,VB与三极管参数无关,不受温度影响。
静态工作点的稳定是由VB和Re共同作用实现,稳定过程如下:
设温度升高→IC↑→IE↑→VBE↓→IB↓→IC↓
其中:IC↑→IE↑是由电流方程 IE = IB+IC得出,IE↑→VBE↓是由电压方程VBE= VB-IERe得出,IB↓→IC↓是由 IC =βIB得出。
由上述分析不难得出,Re越大稳定性越好。但事物总是具有两面性,Re太大其功率损耗也大,同时VE也会增加很多,使VCE减小导致三极管工作范围变窄。因此Re不宜取得太大。
偏置电阻的作用是为基极提供合适的偏置电流,使三极管处在适当的工静态作点. 如果没有偏置电阻,则基极没有偏置电流,发射结自然没有正向偏置了.
偏置电路是用两个电阻从集电极电源中分压提供基极偏置电压,上偏置电阻因为接集电极电源可以提高基极电压,下偏置电阻接地会降低偏置电压,两者配合电压才能合理,过大(会饱和)过小(会截止)都不合理。
偏置电阻是接在基极上的,是为三极管建立直流工作点的,因此要从直流电回路的角度去分析判断.
一般来说,如果直流电流先经电阻流向基极,则此电阻称谓上偏置电阻,而电流是从基极点流过电阻的,则此电阻称谓下偏置电阻.显然直流负反馈电阻也是偏置电阻
三极管中,饱和状态:集电结和发射结都是正偏
截止状态:集电极和发射极都是反偏
放大状态:发射结正偏,集电结反偏
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