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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[1]发射极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。

中文名:偏置电路

偏置:电路稳定静态工作点原理

学 科:电子电路

应 用:晶体三极管常用的共射放大电路

工作原理

稳定静态工作点原理:

由于流过发射极偏置电阻(Re)的电流IR远大于基极的电流Ib(Ie>>Ib),因此,可以认为基极电位Vb只取决于分压电阻Re的阻值大小,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↑→VRe↑→Vbe↓→Ib↓→Ic↓

其中:Ic↑→Ie↑是由并联电路电流方程 Ie = Ib+Ic得出,Ie↑→Vbe↓是由串联电路电压方程Vbe= Vb-Ie×Re得出,Ib↓→Ic↓是由晶体三极管电流放大原理 Ic =β×Ib (β表示三极管的放大倍数) 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,降低交流放大倍数。因此Re不宜取得太大。在小电流工作状态下,Re值为几百欧到几千欧;大电流工作时,Re为几欧到几十欧。

应用

晶体三极管常用的共射放大电路。

以常用的共射放大电路为例,当是PNP型晶体三极管时,主电流是从发射极(e极)到集电极(c极)的Ic,偏置电流就是从发射极(e极)到基极(b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。这些外部电路,为发射极(e极)与基极(b极)之间(即发射结)提供正向偏置电压;为基极(b极)与集电极(c极)之间(即集电结)提供反向偏置电压,偏置电路可理解为,设置晶体管PN结正、反电压的电路,偏置电路为晶体管基极(b极)提供的电流Ib称为偏置电流。

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,以便集电极电流Ic在设计规范内,保证晶体管正常工作,这要调整的电阻就是偏置电阻Re阻值大小。


视频

汽车高级电子芯片级维修 三极管放大电路分析偏置电阻与基极电容作用

参考文献

  1. [余恭华. 晶体三极管的结构代用方法和使用注意事项[J]. 家电检修技术, 1996, 03:19-19.]