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温度或电压发生变动时,差动放大电路可以稳定工作

发布时间:2013/6/7 19:56:05 访问次数:1090

    无信号时,Q的基极电压V B1、Q。的基极电压Vnz都是OV。发射极由G5Q-1 DC24于连接相同的端子,所以G5Q-1 DC24这两个晶体管流过的集电极电流值相等,
    这个电路中,即使输入偏置电压V ()FF变化,基极一发射极间电压也不变化,所以V OFF的变化对于放大倍数没有影响。对于温度,如从式(2.35)看到的那样,存在着与热力学温度成比例的VT,所以放大倍数呈反比例变化。但是,例如,环境温度有50℃的变化时,热力学温度的变化只有15%,这样的变化,在许多场合是容许的。
    在不容许这种变化的场合,用构成电流值与热力学温度成比例的PTAT(Proportional To Absolute Temperature)电流源电路,偏置所有的晶体管的集电极电流。这样一来,式(2.35)中的VT的变化被J。的变化抵消,就能够使跨导对于温度的变化保持一定。
    电流偏置是晶体管电路的基本偏置方法
    兢像最后介绍的差动放大电路那样,在使用晶体管的放大电路中,采用电流源,固定晶体管的集电极电流的“电流偏置”是偏置电路的基本方法。此外还有各种方法,不过这是最简单的方法。
    从后面将要介绍的各种电路例子中会了解到,如果采用电流偏置,电流源将插入V cc-GND之间的电源间的通道。这种典型的例子是第7章中图7.15所示的OP放大器电路。这样的结构成为双极晶体管电路的基本结构。
    晶体管作为放大器件使用的时候,因电源电压或温度的变化,引起放大倍数的变化当然是个困难问题,不过所谓晶体管的放大倍数就是跨导,所以,使放大倍数不变化的问题也就是确保跨导稳定的问题。在双极晶体管的场合,由于跨导由集电极电流(和热电压VT)决定,所以保持跨导固定的简单的方法,就是确保集电极电流为一定值。
    还有,除跨导g。之外,其他的小信号参数(k,r。c。等)基本上也是由集电极偏置电流值决定的。因此,双极晶体管中,集电极电流设定为多少,可以说决定了晶体管的性能水平。我们说,电流偏置对于晶体管来说是一种非常自然的偏置方法。从这里是否也能领会到这一点?
    进行放大的时候,对于温度的变化和电源电压的变化,采用电流偏置的方法,可以使放大倍数不怎么受影响。因此,或者插入发射极电阻,或者使集电极作为电流负载,或者使用差动放大电路。通过以上这些努力,能够在电源电压变动和温度变化时,放大倍数基本保持不变。
    进行模拟时,由于电路在理想状态下工作,往往会忘记电源电压等的变化。而实际上,由于存在器件值的波动等因素,并不是理想的,所以需要注意。另外,我在《晶体管技术》杂志的原稿中,进行温度的模拟时,也有错误。在这里也有自戒的意思,不能囫囵吞枣地进行模拟,对于结果在某种程度上的一致,要进行确认。
    无信号时,Q的基极电压V B1、Q。的基极电压Vnz都是OV。发射极由G5Q-1 DC24于连接相同的端子,所以G5Q-1 DC24这两个晶体管流过的集电极电流值相等,
    这个电路中,即使输入偏置电压V ()FF变化,基极一发射极间电压也不变化,所以V OFF的变化对于放大倍数没有影响。对于温度,如从式(2.35)看到的那样,存在着与热力学温度成比例的VT,所以放大倍数呈反比例变化。但是,例如,环境温度有50℃的变化时,热力学温度的变化只有15%,这样的变化,在许多场合是容许的。
    在不容许这种变化的场合,用构成电流值与热力学温度成比例的PTAT(Proportional To Absolute Temperature)电流源电路,偏置所有的晶体管的集电极电流。这样一来,式(2.35)中的VT的变化被J。的变化抵消,就能够使跨导对于温度的变化保持一定。
    电流偏置是晶体管电路的基本偏置方法
    兢像最后介绍的差动放大电路那样,在使用晶体管的放大电路中,采用电流源,固定晶体管的集电极电流的“电流偏置”是偏置电路的基本方法。此外还有各种方法,不过这是最简单的方法。
    从后面将要介绍的各种电路例子中会了解到,如果采用电流偏置,电流源将插入V cc-GND之间的电源间的通道。这种典型的例子是第7章中图7.15所示的OP放大器电路。这样的结构成为双极晶体管电路的基本结构。
    晶体管作为放大器件使用的时候,因电源电压或温度的变化,引起放大倍数的变化当然是个困难问题,不过所谓晶体管的放大倍数就是跨导,所以,使放大倍数不变化的问题也就是确保跨导稳定的问题。在双极晶体管的场合,由于跨导由集电极电流(和热电压VT)决定,所以保持跨导固定的简单的方法,就是确保集电极电流为一定值。
    还有,除跨导g。之外,其他的小信号参数(k,r。c。等)基本上也是由集电极偏置电流值决定的。因此,双极晶体管中,集电极电流设定为多少,可以说决定了晶体管的性能水平。我们说,电流偏置对于晶体管来说是一种非常自然的偏置方法。从这里是否也能领会到这一点?
    进行放大的时候,对于温度的变化和电源电压的变化,采用电流偏置的方法,可以使放大倍数不怎么受影响。因此,或者插入发射极电阻,或者使集电极作为电流负载,或者使用差动放大电路。通过以上这些努力,能够在电源电压变动和温度变化时,放大倍数基本保持不变。
    进行模拟时,由于电路在理想状态下工作,往往会忘记电源电压等的变化。而实际上,由于存在器件值的波动等因素,并不是理想的,所以需要注意。另外,我在《晶体管技术》杂志的原稿中,进行温度的模拟时,也有错误。在这里也有自戒的意思,不能囫囵吞枣地进行模拟,对于结果在某种程度上的一致,要进行确认。
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