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工作點穩定的電壓放大器
來源: 日期:2013-11-20 18:37:39 人氣:標簽:
下圖是典型的晶體管放大電路,它能自動調節靜態工作點,保證靜態工作電流icq的穩定。
為什么它能自動調節靜態工作點,保證靜態工作電流的穩定呢?我們作一個簡要的解釋。
先看看放大器的偏置電路是如何工作的。請看下圖(a),在直流電源vcc的作用下,有電流i1流過電阻rb1,到達b點后電流i1分為兩路:
一路是流過rb2的電流i2,另一路是就是基極的靜態電流ibq。基極靜態電流ibq值是很小的,一般只有幾十微安。如果我們選擇合適的rb1和rb2,使電流大于基極靜態電流ibq十倍乃至幾十倍,那么ibq相比于i1就可以忽略不計。也就是說,在這一前提下,可以認為i1和i2是相等的,因此基極b點的直流電位是由rb1和rb2的分壓來決定的,即
只要rb1和rb2是確定的,基極b點的直流電位化而出現變化。
再看下圖(b),因為基極的靜態電流ibq已經確定,所以馥靜態集電極電流icq和發射極電流ieq,而且
相比于icq,ibq的影響可以忽略,所以通常在分析放大器時都認為icq≈ieq。
如果放大器在工作過程中因為某種原因使得靜態電流icq增大或減小,那么ieq必定也隨之增大或減小。而發射極e點的電位ve是隨ieq而變化的,即 所以,集電極(或發射極)靜態工作電流的變化會直接表現為發射極e點電位ve的變化。
假設由于某種原因使靜態電流icq變大,則ieq也隨之變大,因此發射極直流電位vk就會上升:
但是基極的直流電位vb是穩定不變的,所以ve的上升就使得發射結正向偏壓vbe變小,從而使ibq變小。又因為icq=βibq,所以icq也會隨之變小,這就是自動調整的過程。
如果因為某種原因使靜態電流icq變小,自動調整的過程如下,穩定icq的道理是相同的。
所以這種放大器的靜態工作點很穩定,它能夠隨icq的變化自動實現反向調節,icq保持的穩定。這種偏置電路稱為“分壓式偏置電路”,實用的放大器都采用這種偏置方式。
采用這種方式的偏置電路必須注意的是:
rbl、rb2的取值不可太大,必須保證通過rb1、rb2的電流大大于基極靜態電流ibq。同re的取值也要講究,雖然從理論上說re越大,靜態工作點越穩定,但re太大會使放大器的動態范圍變小,所以一般以 為宜。
請注意發射極電阻re旁邊并接有一個電容c3,這一電容是不能少的,目的是為交流信號提供一條通道,使信號不會在發射極電阻re上形成負反饋。電容c3通常稱作信號的“旁路電容”。
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