分壓式偏置電路經(jīng)典設(shè)計(jì)

分壓式偏置電路

分壓式偏置電路是三極管另一種常見的偏置電路。這種偏置電路的形式固定，所以識(shí)別方法相當(dāng)簡(jiǎn)單。

1.分壓式偏置電路的組成

分壓式偏置電路如圖1(a)所示。其中：

Rb1和Rb2是基極偏置電阻。

C1是耦合電容，將輸入信號(hào)vi耦合到三極管的基極。

Rc是集電極負(fù)載電阻。

(a)電路 　　　　　　　　　　　 (b)微變等效電路

圖1 分壓式偏置電路及其微變等效電路

Re是發(fā)射極電阻，Ce是Re的旁路電容，它為交流信號(hào)提供通道，避免了Re對(duì)輸入信號(hào)的衰減。Ce的電容量一般為幾十微法到幾百微法。

C2是耦合電容，將集電極的信號(hào)耦合到負(fù)載電阻RL上。

圖1(b)是圖1(a)電路的微變等效電路。

2.穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)原理

設(shè)流過基極偏置電阻的電流IR》》IB，因此可以認(rèn)為基極電位VB只取決于分壓電阻 ，VB與三極管參數(shù)無(wú)關(guān)，不受溫度影響。

靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定是由VB和Re共同作用實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定過程如下：

設(shè)溫度升高→IC↑→IE↑→VBE↓→IB↓→IC↓

其中：IC↑→IE↑是由電流方程 IE = IB+IC得出，IE↑→VBE↓是由電壓方程VBE= VB-IERe得出，IB↓→IC↓是由 IC =βIB得出。

由上述分析不難得出，Re越大穩(wěn)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(shí)VE也會(huì)增加很多，使VCE減小導(dǎo)致三極管工作范圍變窄。因此Re不宜取得太大。在小電流工作狀態(tài)下，Re值為幾百歐到幾千歐;大電流工作時(shí)，Re為幾歐到幾十歐。

3.靜態(tài)分析

分析圖1電路的直流通路如圖2，可以得出：

基極電位 VB = VCC Rb2 / (Rb1+Rb2)

發(fā)射極電流 IE =( VB-VBE)/ Re

集電極電流 IC≈IE

基極電流 IB = IC / β

集射極電壓 VCE= VCC -ICRc-IERe= VCC-IC(Rc+Re)

4.動(dòng)態(tài)分析

根據(jù)圖1(b)的微變等效電路，有

圖2 基本放大電路的直流通路

電壓放大倍數(shù)Av

Av =Vo/ Vi = -βRL′/ rbe　　 (2)

輸入電阻ri

ri = Vi / Ii 　　　　　(3)

= rbe // Rb1// Rb2≈rbe = rbb` (1+β)26 mV/ IE

=300Ω+(1+β)26 mV/ IE

根據(jù)輸出電阻的定義，應(yīng)將圖1(b)微變等效電路的輸入端短路，將負(fù)載開路。在輸出端加一個(gè)等效的輸出電壓。于是輸出電阻ro

ro = rce∥Rc≈Rc (4)