偏置電路是什么
晶體管構(gòu)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(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。即應(yīng)該設(shè)置它的工作點。所謂工作點就是通過外部電路的設(shè)置使晶體管的基極、發(fā)射極和集電極處于所要求的電位(可根據(jù)計算獲得)。這些外部電路就稱為偏置電路。
穩(wěn)定靜態(tài)工作點原理:
由于流過發(fā)射極偏置電阻(Re)的電流IR遠大于基極的電流Ib(Ie》》Ib),因此,可以認為基極電位Vb只取決于分壓電阻Re的阻值大小,與三極管參數(shù)無關(guān),不受溫度影響。
靜態(tài)工作點的穩(wěn)定是由Vb和Re共同作用實現(xiàn),穩(wěn)定過程如下:
設(shè)溫度升高→Ic↑→Ie↑→VRe↑→Vbe↓→Ib↓→Ic↓
其中:Ic↑→Ie↑是由并聯(lián)電路電流方程 Ie = Ib+Ic得出,Ie↑→Vbe↓是由串聯(lián)電路電壓方程Vbe= Vb-Ie×Re得出,Ib↓→Ic↓是由晶體三極管電流放大原理 Ic =β×Ib (β表示三極管的放大倍數(shù)) 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Ve也會增加很多,使Vce減小導(dǎo)致三極管工作范圍變窄,降低交流放大倍數(shù)。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,Re為幾歐到幾十歐。
應(yīng)用
晶體三極管常用的共射放大電路。
以常用的共射放大電路為例,當(dāng)是PNP型晶體三極管時,主電流是從發(fā)射極(e極)到集電極(c極)的Ic,偏置電流就是從發(fā)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(fā)射極(e極)與基極(b極)之間(即發(fā)射結(jié))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(jié))提供反向偏置電壓,偏置電路可理解為,設(shè)置晶體管PN結(jié)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(diào)整阻值,以便集電極電流Ic在設(shè)計規(guī)范內(nèi),保證晶體管正常工作,這要調(diào)整的電阻就是偏置電阻Re阻值大小。
關(guān)于偏置電路的總結(jié)
1、是基本的偏置電路結(jié)構(gòu),就是依靠兩個電阻的分壓。但是因為受電源電壓影響較大,所以就提出了下面的電路
2、這是R+MOS diode結(jié)構(gòu),但是還是和電源電壓相關(guān),只不過這種相關(guān)是弱相關(guān)罷了
3、這是利用MOS管恒流源和恒壓源產(chǎn)生的偏置,但是有襯偏效應(yīng)
4、這是利用MOS管恒流源和恒壓源產(chǎn)生的偏置,沒有襯偏效應(yīng)
5、這是利用BJT管恒流源和恒壓源產(chǎn)生的偏置,沒有襯偏效應(yīng)
6、這是利用BJT管恒流源和恒壓源產(chǎn)生的偏置,但是有襯偏效應(yīng)
7、這是CMOS NWELL工藝的一種偏置
8、由于兩個PMOS的柵源電壓相等,所以I1=I2
9、由于兩個NMOS的電流相等,所以VA=VB
10、CMOS NWELL工藝
11、可以看到P N P
12、可以看到對應(yīng)的·三個極
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