偏置電路

偏置電路

晶體管構成的放大器要做到不失真地將信號電壓放大,就必須保證晶體管的發射結正偏、集電結反偏。即應該設置它的工作點。所謂工作點就是通過外部電路的設置使晶體管的基極、發射極和集電極處於所要求的電位(可根據計算獲得)。這些外部電路就稱為偏置電路。

工作原理


穩定靜態工作點原理:
由於流過發射極偏置電阻(Re)的電流IR遠大於基極的電流Ib(Ie>>Ib),因此,可以認為基極電位Vb只取決於分壓電阻Re的阻值大小,與三極體參數無關,不受溫度影響。
靜態工作點的穩定是由Vb和Re共同作用實現,穩定過程如下:
設溫度升高→Ic↑→Ie↑→VRe↑→Vbe↓→Ib↓→Ic↓
其中:Ic↑→Ie↑是由並聯電路電流方程 Ie = Ib+Ic得出,Ie↑→Vbe↓是由串聯電路電壓方程Vbe= Vb-Ie×Re得出,Ib↓→Ic↓是由晶體三極體電流放大原理 Ic =β×Ib (β表示三極體的放大倍數)得出。
由上述分析不難得出,Re越大穩定性越好。但事物總是具有兩面性,Re太大其功率損耗也大,同時Ve也會增加很多,使Vce減小導致三極體工作範圍變窄,降低交流放大倍數。因此Re不宜取得太大。在小電流工作狀態下,Re值為幾百歐到幾千歐;大電流工作時,Re為幾歐到幾十歐。

應用


晶體三極體常用的共射放大電路
以常用的共射放大電路為例,當是PNP型晶體三極體時,主電流是從發射極(e極)到集電極(c極)的Ic,偏置電流就是從發射極(e極)到基極(b極)的Ib。相對與主電路而言,為基極提供電流的電路就是所謂的偏置電路。這些外部電路,為發射極(e極)與基極(b極)之間(即發射結)提供正向偏置電壓;為基極(b極)與集電極(c極)之間(即集電結)提供反向偏置電壓,偏置電路可理解為,設置晶體管PN結正、反電壓的電路,偏置電路為晶體管基極(b極)提供的電流Ib稱為偏置電流。
偏置電路往往有若干元件,其中有一重要電阻,往往要調整阻值,以便集電極電流Ic在設計規範內,保證晶體管正常工作,這要調整的電阻就是偏置電阻Re阻值大小。