固定偏置放大電路
發布時間:2011/9/20 10:07:48 訪問次數:7906
固定偏置放大電路是一種最簡單的放大電路。固定偏置放大電路如圖4-1所示,其中圖4-1(a)所示為NPN型三極管構成的固定偏置放大電路,圖4-1 (b)所示為PNP型三極管構成的固定偏置放大電路。它們都由三極管VT和電阻Rb、Rc組成,Rb稱為偏置電阻,Re稱為負載電阻。接通電源后,有電流流過三極管VT,VT就會導通而具有放大能力。下面以圖4-1 (a)所示電路為例來分析固定偏置放大電路。 B58957BB06072
1.電流關系
接通電源后,從電源E正極流出電流,分作兩路:一路電流經電阻Rb流入三極管VT基極,再通過VT內部的發射結從發射極流出;另一路電流經電阻Rc流入VT的集電極,再通過VT內部從發射極流出;兩路電流從VT的發射極流出后匯合成一路電流,再流到電源的負極。
三極管三個極分別有電流流過,其中流經基極的電流稱為Ib電流,流經集電極的電流稱為Ic電流,流經發射極的電流稱為Ie電流。這些電流的關系有
Ib+Ic=Ie
Ic=βIb(β為三極管的放大倍數)
2.電壓關系
接通電源后,電源為三極管各個極提供電壓,電源正極電壓經Rc降壓后為VT提供集電極電壓Ue,電源經Rb降壓后為VT提供基極電壓Ub,電源負極電壓直接加到VT的發射極,發射極電壓為Ue。電路中Rb阻值較Re的阻值大很多,所以三極管VT的三個極的電壓關系有 : Uc>Ub>Ue
在放大電路中,三極管的Ib(基極電流)、Ic(集電極電流)和Uce(集射極之間的電壓,Uce=Uc-Ue)稱為靜態工作點。
3.三極管內部兩個PN結的狀態
圖中的三極管VT為NPN型三極管,它內部有兩個PN緒,集電極和基極之間有一個PN結稱為集電結,發射極和基極之間有一個PN結稱為發射結。因為VT的三個極的電壓關系是Uc>Ub>Ue,所以VT內部兩個PN結的狀態是:發射結正偏(PN結可相當于一個二極管,P極電壓高于N極電壓時稱為PN結電壓正偏),集電結反偏。
綜上所述,三極管處于放大狀態時具有的特點如下。
①Ib+Ic=Ie,Ic=βIb。
②Uc>Ub>Ue (NPN型三極管)。
③發射結正偏導通,集電結反偏。
以上分析的是NPN型三極管固定偏置放大電路,讀者可根據上面的方法來分析圖4-1 (b)中所示的PNP型三極管固定偏置放大電路。
固定偏置放大電路結構簡單,但當三極管溫度上升引起靜態工作點發生變化時(如環境溫度上升,三極管內半導體導電能力增強,會使Ib、Ic電流增大),電路無法使靜態工作點恢復正常,從而會導致三極管工作不穩定,所以固定偏置放大電路一般用在要求不高的電子設備中。
固定偏置放大電路是一種最簡單的放大電路。固定偏置放大電路如圖4-1所示,其中圖4-1(a)所示為NPN型三極管構成的固定偏置放大電路,圖4-1 (b)所示為PNP型三極管構成的固定偏置放大電路。它們都由三極管VT和電阻Rb、Rc組成,Rb稱為偏置電阻,Re稱為負載電阻。接通電源后,有電流流過三極管VT,VT就會導通而具有放大能力。下面以圖4-1 (a)所示電路為例來分析固定偏置放大電路。 B58957BB06072
1.電流關系
接通電源后,從電源E正極流出電流,分作兩路:一路電流經電阻Rb流入三極管VT基極,再通過VT內部的發射結從發射極流出;另一路電流經電阻Rc流入VT的集電極,再通過VT內部從發射極流出;兩路電流從VT的發射極流出后匯合成一路電流,再流到電源的負極。
三極管三個極分別有電流流過,其中流經基極的電流稱為Ib電流,流經集電極的電流稱為Ic電流,流經發射極的電流稱為Ie電流。這些電流的關系有
Ib+Ic=Ie
Ic=βIb(β為三極管的放大倍數)
2.電壓關系
接通電源后,電源為三極管各個極提供電壓,電源正極電壓經Rc降壓后為VT提供集電極電壓Ue,電源經Rb降壓后為VT提供基極電壓Ub,電源負極電壓直接加到VT的發射極,發射極電壓為Ue。電路中Rb阻值較Re的阻值大很多,所以三極管VT的三個極的電壓關系有 : Uc>Ub>Ue
在放大電路中,三極管的Ib(基極電流)、Ic(集電極電流)和Uce(集射極之間的電壓,Uce=Uc-Ue)稱為靜態工作點。
3.三極管內部兩個PN結的狀態
圖中的三極管VT為NPN型三極管,它內部有兩個PN緒,集電極和基極之間有一個PN結稱為集電結,發射極和基極之間有一個PN結稱為發射結。因為VT的三個極的電壓關系是Uc>Ub>Ue,所以VT內部兩個PN結的狀態是:發射結正偏(PN結可相當于一個二極管,P極電壓高于N極電壓時稱為PN結電壓正偏),集電結反偏。
綜上所述,三極管處于放大狀態時具有的特點如下。
①Ib+Ic=Ie,Ic=βIb。
②Uc>Ub>Ue (NPN型三極管)。
③發射結正偏導通,集電結反偏。
以上分析的是NPN型三極管固定偏置放大電路,讀者可根據上面的方法來分析圖4-1 (b)中所示的PNP型三極管固定偏置放大電路。
固定偏置放大電路結構簡單,但當三極管溫度上升引起靜態工作點發生變化時(如環境溫度上升,三極管內半導體導電能力增強,會使Ib、Ic電流增大),電路無法使靜態工作點恢復正常,從而會導致三極管工作不穩定,所以固定偏置放大電路一般用在要求不高的電子設備中。