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工作點穩(wěn)定的電壓放大器
來源: 日期:2013-11-20 18:37:39 人氣:標(biāo)簽:
下圖是典型的晶體管放大電路,它能自動調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點,保證靜態(tài)工作電流icq的穩(wěn)定。
為什么它能自動調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點,保證靜態(tài)工作電流的穩(wěn)定呢?我們作一個簡要的解釋。
先看看放大器的偏置電路是如何工作的。請看下圖(a),在直流電源vcc的作用下,有電流i1流過電阻rb1,到達(dá)b點后電流i1分為兩路:
一路是流過rb2的電流i2,另一路是就是基極的靜態(tài)電流ibq。基極靜態(tài)電流ibq值是很小的,一般只有幾十微安。如果我們選擇合適的rb1和rb2,使電流大于基極靜態(tài)電流ibq十倍乃至幾十倍,那么ibq相比于i1就可以忽略不計。也就是說,在這一前提下,可以認(rèn)為i1和i2是相等的,因此基極b點的直流電位是由rb1和rb2的分壓來決定的,即
只要rb1和rb2是確定的,基極b點的直流電位化而出現(xiàn)變化。
再看下圖(b),因為基極的靜態(tài)電流ibq已經(jīng)確定,所以馥靜態(tài)集電極電流icq和發(fā)射極電流ieq,而且
相比于icq,ibq的影響可以忽略,所以通常在分析放大器時都認(rèn)為icq≈ieq。
如果放大器在工作過程中因為某種原因使得靜態(tài)電流icq增大或減小,那么ieq必定也隨之增大或減小。而發(fā)射極e點的電位ve是隨ieq而變化的,即 所以,集電極(或發(fā)射極)靜態(tài)工作電流的變化會直接表現(xiàn)為發(fā)射極e點電位ve的變化。
假設(shè)由于某種原因使靜態(tài)電流icq變大,則ieq也隨之變大,因此發(fā)射極直流電位vk就會上升:
但是基極的直流電位vb是穩(wěn)定不變的,所以ve的上升就使得發(fā)射結(jié)正向偏壓vbe變小,從而使ibq變小。又因為icq=βibq,所以icq也會隨之變小,這就是自動調(diào)整的過程。
如果因為某種原因使靜態(tài)電流icq變小,自動調(diào)整的過程如下,穩(wěn)定icq的道理是相同的。
所以這種放大器的靜態(tài)工作點很穩(wěn)定,它能夠隨icq的變化自動實現(xiàn)反向調(diào)節(jié),icq保持的穩(wěn)定。這種偏置電路稱為“分壓式偏置電路”,實用的放大器都采用這種偏置方式。
采用這種方式的偏置電路必須注意的是:
rbl、rb2的取值不可太大,必須保證通過rb1、rb2的電流大大于基極靜態(tài)電流ibq。同re的取值也要講究,雖然從理論上說re越大,靜態(tài)工作點越穩(wěn)定,但re太大會使放大器的動態(tài)范圍變小,所以一般以 為宜。
請注意發(fā)射極電阻re旁邊并接有一個電容c3,這一電容是不能少的,目的是為交流信號提供一條通道,使信號不會在發(fā)射極電阻re上形成負(fù)反饋。電容c3通常稱作信號的“旁路電容”。
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