為了使放大電路正常地工作能把輸入信號不失真地加以放大,必須有一個(gè)合適而穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)為放大電路提供直流電流和直流電壓的電路.叫做直流(靜態(tài))偏置電路,簡稱偏置電路由于各種電子電路對偏置電路有不同的要求,所以在實(shí)際電路中加設(shè)的偏置電路也有所不同。下面介紹幾種常見的偏置電路。
1.固定偏直電路
固定偏置電路如圖15-11 所示,它是共發(fā)射極放大電路。當(dāng)EC和RB一經(jīng)確定,就能得到一個(gè)固定的基極電流lB和集電極電流IC, 所以把這種電路叫做固定偏置電路。
電路中的EC、IC、RC、β 和ICEO 等參數(shù).一般都是預(yù)先根據(jù)需要而確定好的。計(jì)算基極電流(又稱偏置電流)IB 和基極電阻(偏流電阻)RB時(shí),可利用以下公式:
從上式可以求出IC和RB的值。但在實(shí)際應(yīng)用中,往往還要調(diào)整RB,以得到較精確的IC。調(diào)整方法是:選擇一個(gè)合適的電位器和電阻.串接后接在RB 的位置,斷開RC和EC 的連接.串入一個(gè)電流在、調(diào)節(jié)電位器的阻值.使電流表指示達(dá)到預(yù)定的IC值。
由于半導(dǎo)體三極管的特性受植度的影響較大.當(dāng)溫度變化升高時(shí),三極管的穿透電流lCEP顯著增加,而IC又與ICEO 有關(guān),所以IC也隨之增加.從而會引起工作點(diǎn)的變動可以看出,固定偏置電路只是提供一個(gè)固定偏流lB的電路,它無法起到穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用。它的優(yōu)點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡單,使用的元件少.可以用在不要求有穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)的電路中。
2. 電壓負(fù)反饋偏直電路
電壓負(fù)反饋偏置電路如圖15-12 所示。它和固定偏置電路的不同之處,是將偏流電阻RB接在了三極管集電極上。此時(shí)電路中各參數(shù)有以下的關(guān)系:
從上面過程可以看出,隨溫度的升高, IC的變化被拉了回來.達(dá)到了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的作用。
要想這種電路效果好,就要使RC足夠大,這樣才能引起UCE 的足夠變化,加深電壓負(fù)反饋的作用。所以這種電路不適用于用變壓器作負(fù)載的電路。偏流電阻RB一般取值為(2~10)RC。
3. 電流負(fù)反饋偏直電路
電流負(fù)反饋偏置電路如圖15-13 所示。它和固定偏置電路的不同之處是.在半導(dǎo)三極管的發(fā)射極上串接了一個(gè)電阻RE 。此時(shí)電路各參數(shù)有以下的關(guān)系:
由于EC電源相對不變,若IERE 增加,必然引起UBE下降,從而造成IB的下降。電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的過程可以寫成以下形式:
4. 分壓式電流負(fù)反饋偏直電路
這是一種常用的偏置電路,它的典型電路如圖15-14 所示。在這個(gè)電路中,除三極管發(fā)射極上接有RE外,同時(shí)在基極上還接有RB1和RB2 , 它們分別接在電源EC的兩端。
分壓式電流負(fù)反饋偏置電路有兩種穩(wěn)定作用:
①通過基極電阻RB1和RB2 的分壓,以下關(guān)系成立:
上式說明基極電壓UB只受EC·RB1和RB2 的影響,只要這三個(gè)參數(shù)確定,則UB 就可保持穩(wěn)定。
①接入RE電路有電流負(fù)反饋的溫度補(bǔ)償作用
由于有以上兩個(gè)穩(wěn)定作用,所以分壓式電流負(fù)反饋偏置電路的穩(wěn)定作用較好。除此之外,這種電路還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),就是RC取值小些,也不影響穩(wěn)定性,因此適用于各種負(fù)載的放大電路。
對于低頻小信號放大電路來說,應(yīng)用電路中的元件取值可參考以下原則: