固定偏置放大电路
发布时间:2011/9/20 10:07:48 访问次数:7996
固定偏置放大电路是一种最简单的放大电路。固定偏置放大电路如图4-1所示,其中图4-1(a)所示为NPN型三极管构成的固定偏置放大电路,图4-1 (b)所示为PNP型三极管构成的固定偏置放大电路。它们都由三极管VT和电阻Rb、Rc组成,Rb称为偏置电阻,Re称为负载电阻。接通电源后,有电流流过三极管VT,VT就会导通而具有放大能力。下面以图4-1 (a)所示电路为例来分析固定偏置放大电路。 B58957BB06072
1.电流关系
接通电源后,从电源E正极流出电流,分作两路:一路电流经电阻Rb流入三极管VT基极,再通过VT内部的发射结从发射极流出;另一路电流经电阻Rc流入VT的集电极,再通过VT内部从发射极流出;两路电流从VT的发射极流出后汇合成一路电流,再流到电源的负极。
三极管三个极分别有电流流过,其中流经基极的电流称为Ib电流,流经集电极的电流称为Ic电流,流经发射极的电流称为Ie电流。这些电流的关系有
Ib+Ic=Ie
Ic=βIb(β为三极管的放大倍数)
2.电压关系
接通电源后,电源为三极管各个极提供电压,电源正极电压经Rc降压后为VT提供集电极电压Ue,电源经Rb降压后为VT提供基极电压Ub,电源负极电压直接加到VT的发射极,发射极电压为Ue。电路中Rb阻值较Re的阻值大很多,所以三极管VT的三个极的电压关系有 : Uc>Ub>Ue
在放大电路中,三极管的Ib(基极电流)、Ic(集电极电流)和Uce(集射极之间的电压,Uce=Uc-Ue)称为静态工作点。
3.三极管内部两个PN结的状态
图中的三极管VT为NPN型三极管,它内部有两个PN绪,集电极和基极之间有一个PN结称为集电结,发射极和基极之间有一个PN结称为发射结。因为VT的三个极的电压关系是Uc>Ub>Ue,所以VT内部两个PN结的状态是:发射结正偏(PN结可相当于一个二极管,P极电压高于N极电压时称为PN结电压正偏),集电结反偏。
综上所述,三极管处于放大状态时具有的特点如下。
①Ib+Ic=Ie,Ic=βIb。
②Uc>Ub>Ue (NPN型三极管)。
③发射结正偏导通,集电结反偏。
以上分析的是NPN型三极管固定偏置放大电路,读者可根据上面的方法来分析图4-1 (b)中所示的PNP型三极管固定偏置放大电路。
固定偏置放大电路结构简单,但当三极管温度上升引起静态工作点发生变化时(如环境温度上升,三极管内半导体导电能力增强,会使Ib、Ic电流增大),电路无法使静态工作点恢复正常,从而会导致三极管工作不稳定,所以固定偏置放大电路一般用在要求不高的电子设备中。
固定偏置放大电路是一种最简单的放大电路。固定偏置放大电路如图4-1所示,其中图4-1(a)所示为NPN型三极管构成的固定偏置放大电路,图4-1 (b)所示为PNP型三极管构成的固定偏置放大电路。它们都由三极管VT和电阻Rb、Rc组成,Rb称为偏置电阻,Re称为负载电阻。接通电源后,有电流流过三极管VT,VT就会导通而具有放大能力。下面以图4-1 (a)所示电路为例来分析固定偏置放大电路。 B58957BB06072
1.电流关系
接通电源后,从电源E正极流出电流,分作两路:一路电流经电阻Rb流入三极管VT基极,再通过VT内部的发射结从发射极流出;另一路电流经电阻Rc流入VT的集电极,再通过VT内部从发射极流出;两路电流从VT的发射极流出后汇合成一路电流,再流到电源的负极。
三极管三个极分别有电流流过,其中流经基极的电流称为Ib电流,流经集电极的电流称为Ic电流,流经发射极的电流称为Ie电流。这些电流的关系有
Ib+Ic=Ie
Ic=βIb(β为三极管的放大倍数)
2.电压关系
接通电源后,电源为三极管各个极提供电压,电源正极电压经Rc降压后为VT提供集电极电压Ue,电源经Rb降压后为VT提供基极电压Ub,电源负极电压直接加到VT的发射极,发射极电压为Ue。电路中Rb阻值较Re的阻值大很多,所以三极管VT的三个极的电压关系有 : Uc>Ub>Ue
在放大电路中,三极管的Ib(基极电流)、Ic(集电极电流)和Uce(集射极之间的电压,Uce=Uc-Ue)称为静态工作点。
3.三极管内部两个PN结的状态
图中的三极管VT为NPN型三极管,它内部有两个PN绪,集电极和基极之间有一个PN结称为集电结,发射极和基极之间有一个PN结称为发射结。因为VT的三个极的电压关系是Uc>Ub>Ue,所以VT内部两个PN结的状态是:发射结正偏(PN结可相当于一个二极管,P极电压高于N极电压时称为PN结电压正偏),集电结反偏。
综上所述,三极管处于放大状态时具有的特点如下。
①Ib+Ic=Ie,Ic=βIb。
②Uc>Ub>Ue (NPN型三极管)。
③发射结正偏导通,集电结反偏。
以上分析的是NPN型三极管固定偏置放大电路,读者可根据上面的方法来分析图4-1 (b)中所示的PNP型三极管固定偏置放大电路。
固定偏置放大电路结构简单,但当三极管温度上升引起静态工作点发生变化时(如环境温度上升,三极管内半导体导电能力增强,会使Ib、Ic电流增大),电路无法使静态工作点恢复正常,从而会导致三极管工作不稳定,所以固定偏置放大电路一般用在要求不高的电子设备中。