三極管放大電路之固定偏置電路原理與工作點的分析

眾所周知三極管是一種具有放大功能的電子元件(其核心的放大能力是指小電流控制大電流,小電壓控制大電壓的過程)。但單獨的三極管是無法放大信號的。只有給三極管提供電壓,讓他導通才具有放大能力。給三極管每個引腳都提供導通所需的電壓,妊娠及管能夠工作在放大的工作狀態下,通常稱為基本放大電路。常見的給三極管提供偏置電壓的方法有兩種。固定式偏壓放大電路,分壓式偏壓放大電路。

三極管放大電路之固定偏置電路原理與工作點的分析


我們首先看看固定式偏置放大電路原理

三極管放大電路之固定偏置電路原理與工作點的分析

圖1固定偏置電路原理圖



圖1所示。NPN型三極管構成的固定偏置放大電路。圖b所示PNP型三極管構成的固定偏置放大電路。他們都由三極管VT電阻Rb、Rc。組成。Rb稱之為偏置電阻。Rc稱之為負載電阻。接通電源後,有電流流過三極管VT就會導通,而具有放大能力。下面我們來分析a圖所示的NPN型三極管構成的固定偏執放大電路。

三極管放大電路之固定偏置電路原理與工作點的分析



1、電流關係

接通電源後,從電源vcc正極流出電流,分為兩路一路電流經過電阻Rb流入三極管vt的基極,在通過VT內部的發射極從發射極流出.另一路電流經過電阻Rc流入VT的集電極,在通過VT內部從發射極流出。兩路電流從vt的發射機流出後匯成一路電流,再流到電源的負極。三極管的三個極分別有電流流過。其中流過基極的電流稱為ib電流。流過集電極的電流稱為ic電流,流過發射極的電流稱為iE電流。Ib Ic,Ie電流的關係為:

Ib+Ic=Ie

Ic=Ib*β(β三極管的放大倍數)

2、電壓關係

接通電源後,電源為三極管各個即提供電壓。電源正極電壓經過Rc降壓後為vt提供集電極電壓uc,電源經RB降壓後為VT提供基極電壓UB,電源負極電壓直接加到VT的發射極。發射極電壓為UE,電路中RB的電阻比RC的電阻要大很多,所以處於放大狀態的NPN三極管三個電極之間的電壓關係是:Uc>Ub>Ue.

3、三極管內部兩個PN結的狀態

因為VT的三個極的電壓關係是Uc>Ub>Ue,所以VT內部兩個PN結的狀態是,發射結正向偏置,集電結反向偏置。三極管VT處於放大狀態。

綜上所述,三極管處於放大狀態時,應具有以下特點:

3.1、Ib+Ic=Ie,Ic=Ib*β(β三極管的放大倍數)

3.2、Uc>Ub>Ue.(PNP型三極管)

3.3、發射結正向偏置,集電結反向偏置。

4、三極管放大狀態下靜態工作點的計算方法

我們所說的三極管的靜態工作點就是三極管在靜態的工作狀態下,基極電流Ib,集電極電流Ic和集電極和發射極之間的電壓Uce.

計算方法如下

Ib=Vcc-Ubc/Rb(三極管處於放大狀態時,Ube的值為定值,硅管一般取Ube=0.7V。鍺管一般取Ube=0.3V)

Ic=Ib*β

Uec=Uc-Ue=Uc-0=Uc=Vcc-Urc=Vcc-IcRc

以上我們介紹了固定偏置放大電路的基本原理以及分析方法。通過以上的分析方法,我們可以非常方便地計算出這個電路的靜態工作點。靜態工作點對於三極管放大電路來說是一個非常重要的參數。靜態工作點的設置決定了三極管放大電路處在的狀態。

好了,這個電路就已經分析完了。歡迎大家關注我,我是清風。


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