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分压式偏置电路经典设计

发布时间:2017-05-24 责任编辑:susan

【导读】分压式偏置电路是三极管另一种常见的偏置电路。这种偏置电路的形式固定,所以识别方法相当简单。
 
1.分压式偏置电路的组成
 
分压式偏置电路如图1(a)所示。其中:
 
Rb1和Rb2是基极偏置电阻。
 
C1是耦合电容,将输入信号vi耦合到三极管的基极。
 
Rc是集电极负载电阻。
 
图1.分压式偏置电路及其微变等效电路
 
Re是发射极电阻,Ce是Re的旁路电容,它为交流信号提供通道,避免了Re对输入信号的衰减。Ce的电容量一般为几十微法到几百微法。
 
C2是耦合电容,将集电极的信号耦合到负载电阻RL上。
 
图1(b)是图1(a)电路的微变等效电路。
 
2.稳定静态工作点原理
 
设流过基极偏置电阻的电流IR》》IB,因此可以认为基极电位VB只取决于分压电阻、,VB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↑→VBE↓→IB↓→IC↓
 
其中:IC↑→IE↑是由电流方程 IE = IB+IC得出,IE↑→VBE↓是由电压方程VBE= VB-IERe得出,IB↓→IC↓是由 IC =βIB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。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。
 
3.静态分析
 
分析图1电路的直流通路如图2,可以得出:
 
基极电位 VB = VCC Rb2 / (Rb1+Rb2)
 
发射极电流 IE =( VB-VBE)/ Re
 
集电极电流 IC≈IE
 
基极电流 IB = IC / β
 
集射极电压 VCE= VCC -ICRc-IERe= VCC-IC(Rc+Re)
 
4.动态分析
 
根据图1(b)的微变等效电路,有
 
图2.基本放大电路的直流通路
 
 
电压放大倍数Av
 
Av =Vo/ Vi = -βRL′/ rbe   (2)
 
输入电阻ri
 
ri = Vi / Ii      (3)
 
= rbe // Rb1// Rb2≈rbe = rbb` (1+β)26 mV/ IE
 
=300Ω+(1+β)26 mV/ IE
 
根据输出电阻的定义,应将图1(b)微变等效电路的输入端短路,将负载开路。在输出端加一个等效的输出电压。于是输出电阻ro
 
ro = rce∥Rc≈Rc (4)
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