第三章晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管放大器基礎(chǔ)放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷

晶體管在放大應(yīng)用時(shí)，要求外電路將晶體管偏置在放大區(qū)，而且在輸入信號(hào)的變化范圍內(nèi)，管子始終工作在放大狀態(tài)。保證信號(hào)在放大的同時(shí)不產(chǎn)生非線性失真。

對(duì)偏置電路的要求是：

①.偏置下的靜態(tài)工作點(diǎn)在環(huán)境溫度變化或更換管子時(shí)應(yīng)力求穩(wěn)定，即保持ICQ和UCEQ穩(wěn)定；②.電路形式要簡(jiǎn)單。例如采用一路電源，盡可能少用電阻等；③.對(duì)信號(hào)的傳輸損耗應(yīng)盡可能小。如信號(hào)通道中的分壓、分流損耗要小。此外，對(duì)直流能量的損耗也要小。下面將介紹幾種常用的偏置電路。

放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷如何實(shí)現(xiàn)

一、固定偏流電路

最簡(jiǎn)單的偏置電路如圖所示。由圖可知，UCC通過RB使e結(jié)正偏，則基極偏流為只要合理選擇RC的阻值，晶體管將處于放大狀態(tài)。此時(shí)放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷

這種偏置電路主要缺點(diǎn)是工作點(diǎn)的穩(wěn)定性差。由計(jì)算式可知，當(dāng)溫度變化或更換管子引起β，ICBO改變時(shí)，由于外電路將IBQ基本固定，所以管子參數(shù)的改變都將集中反映到ICQ，UCEQ的變化上。結(jié)果會(huì)造成工作點(diǎn)較大的漂移，甚至使管子進(jìn)入飽和或截止?fàn)顟B(tài)。放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷

↓

ICQ↓←

IBQ

↓←UBEQ(=UBQ-UEQ)↓

↑

↑

↑

ICQ↑→IEQ↑→

UEQ(=IEQRE)↑

二、電流負(fù)反饋型偏置電路

使工作點(diǎn)穩(wěn)定的基本原理，是在電路中引入自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制，用IB的相反變化去自動(dòng)抑制IC的變化，從而使ICQ穩(wěn)定。這種機(jī)制通常稱為負(fù)反饋。實(shí)現(xiàn)方法是在管子的發(fā)射極串接電阻RE，如圖所示。其原理是：不管何種原因，如果使ICQ有增大趨向時(shí)，電路會(huì)產(chǎn)生如下自我調(diào)節(jié)過程：

↓

↓

↓

放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷顯然，RE的阻值越大，調(diào)節(jié)作用越強(qiáng)，則工作點(diǎn)越穩(wěn)定。但RE過大時(shí)，因ICQ過小,會(huì)使Q點(diǎn)太低。因此，要二者兼顧，合理選擇RE的阻值。從而可得工作點(diǎn)的計(jì)算式：放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷由基極--發(fā)射極回路知：

三、分壓式偏置電路分壓式偏置電路如圖示，通過增加一個(gè)電阻RB2，可將基極電位UB固定。這樣由ICQ引起的UE變化就是UBE的變化，因而增強(qiáng)了UBE對(duì)ICQ的調(diào)節(jié)作用，有利于Q點(diǎn)的進(jìn)一步穩(wěn)定。這是確定RB1、RB2和RE的基本依據(jù)放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷兼顧RE和UCEQ而取從分析的角度看，在電路的基極端用戴維南定理等效：放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷其中由此如果RB1、RB2取值不大，滿足I1>>IBQ，則估算工作點(diǎn)時(shí)，可按下式近似求出：這是實(shí)際中估算該電路靜態(tài)工作點(diǎn)常用的公式。放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷RB1↑(或RB2↓)→Q點(diǎn)下降,ICQ↓→UCEQ↑。RE↑→ICQ↓。RC↑→ICQ不變.UCEQ↓。

【例1】圖示電路中。已知β=100，

UCC=12V，RB1=39kΩ，RB2=25kΩ，RC=RE=2kΩ。試計(jì)算工作點(diǎn)ICQ和UCEQ。解若按估算法直接求ICQ，可得

顯然兩者誤差很小。因此，在今后分析中可按估算法來求工作點(diǎn)。放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷與上述穩(wěn)定Q點(diǎn)的原理相類似，實(shí)際中還可采用電壓負(fù)反饋型偏置電路。除此之外，在集成電路中，還廣泛采用恒流源作偏置電路，即用恒流源直接設(shè)定ICQ。放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷放大狀態(tài)下的直流偏置電路小結(jié)放大器偏置電路及直流工作狀態(tài)判斷【例2】電路如圖(a),已經(jīng)計(jì)算過Q點(diǎn)數(shù)據(jù)如前，將RB1去掉電路如圖(b)所示。將將RB2去掉電路如圖(c)所示。試分別判斷圖(a),圖(b),圖(c)電路的工作狀態(tài)？E結(jié)正偏,C結(jié)反偏,工作在放大區(qū)。無偏壓,管子工作