通俗講解共射極穩(wěn)定靜態(tài)工作點“四電阻”_第1頁
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文檔簡介

1、Rb1、Rb2、Rc、Re。"四通俗講解共射極穩(wěn)定靜態(tài)工作點中“四電阻”北京交通運輸學院丁亮本文所談的晶體管電路的“四電阻”是指 共發(fā)射極放大電路中,穩(wěn)定靜態(tài)工作點常見電路。 如圖1所示的 電阻”是本文的省略說法。該電路是典型 復雜的晶體管共發(fā)射極偏置放大電路圖。 對初學者是比較難理解的電路;而“四電 阻”的工作原理在晶體管電路基礎(chǔ)書 中一般都分幾章內(nèi)容介紹。多年教學實踐, 感到讓初學者好懂、易記并不容易。如果依書中的公式函數(shù)圖像為分析目標,圖1先用本文所談變換圖形分析電路的方法,就可化繁為簡,化難為易, 即用簡單易懂的電學基本知識學懂 “四電阻”工作原理,可謂深入淺 出容易接受,進

2、而為學習其它的晶體管電路鋪平道路。F面僅就“四電阻”分步變換圖形分析各個電阻在電路中所起的作用1. 分析Rb1我們認真觀察圖2、3、4比較三圖之間的變換。由晶體管工作原理可知,為了使三極管能工作,要加兩套電源,即Eb、Ec。圖3省掉了電源Eb而接了電阻Rb1, Rb1的作用可以從圖4中 觀察到。Rb1和三極管基極、發(fā)射極(發(fā)射結(jié))和電源 Ec行成 串聯(lián)回路。由電學基礎(chǔ)知識可知電源 Ec的電壓被Rb1和發(fā)射結(jié) 共同分壓,發(fā)射結(jié)就可以得到工作電壓,改變的 Rb1值就改變 了這個串聯(lián)回路的電流值,即Ib的值,Ib的增大或減小,就是 調(diào)整三極管工作點為什么要改變 Rb1值的基本道理,實質(zhì)加上 Rb1省

3、掉了電源Eb。這就是Rb1的兩個作用。2.分析Rc請看圖5、6、7,圖6圖7是拿掉Rc和接上Rc變換圖形進行比較。從圖6可以看出集電極和發(fā)射極兩極之間供電的電源電壓(Ec),共射極放大電路的任務是放大外來信號,而從基極和發(fā)射極進入的放大信號改變不了集電極與發(fā)射極的電壓,因為被電源電壓Ec所鉗位(固定),所以我們在集-射兩極之間不可能取出放大的外 來電壓信號。可圖7接入了 Rc情況就不一樣了,從圖7接入了 Rc 集-射兩極和電源Ec組成了串聯(lián)關(guān)系。如輸入到三極管基極的信號有變化 (需放大的外來信號),這樣 集-射兩極之間的導通將隨著外來信號的大小而變化(三極管放大 原理),實質(zhì)我們可以變換看,就

4、是集-射兩極之間的阻值隨著外來 信號的變化而變化。所以接上 Rc我們才能在集電極上取出放大了的 外來電壓信號(由于 Rc與集-射兩極屬于串聯(lián)關(guān)系)。這就是Rc的作用。3. 分析Re分析Re得從晶體管本身弱點談起,晶體管的靜態(tài)工作點是隨溫度的變化而變化,靜態(tài)工作點是不允許變的。如同放映電影時如果焦距調(diào)好后就不允許變化。所以分析 Re就是分析Re是如何起到穩(wěn)定晶體管放大電路靜態(tài)工作點的(這種電路就是反饋電路)。我們知道 溫度對晶體管參數(shù)的變化最終表現(xiàn)在Ic的變化上,所以要Ic不隨溫 度改變,只要使Ib不隨溫度改變就可以了。(由晶體管工作原理可知)從圖8可知,如溫度升高Ic上升,同時Ie的電流要增加

5、。由 歐姆定律可知,三極管發(fā)射極電壓就會升高(Re上的電壓要增大), 可基極靜態(tài)電壓由Rb1確定,所以VRe上升“縮小” 了基極與發(fā)射 極之間的電壓差VRe下降(減小)導致Ib下降,最后影響Ic下降。 這就是說電路中加入了 Re, Ic的上升最后又把Ic拉回來,這就是自 動穩(wěn)定三極管靜態(tài)工作點。整個過程可用下面形式表示:Ic t - I e t f Ve(Re I e) t f Vbe jI b l-i(負反饋作用)Re的加入必然衰減放大的輸入輸出信號,為了不影響對輸入輸出信號的放大,可在Re兩端并聯(lián)一電容Ce如圖9輸入放大信號(即 交變信號)可走Ce也叫旁路,所以稱該電容為旁路電容。4. 分

6、析Rb2我們把圖10中的Rb1、Rb2畫成了圖11的形式觀察圖11,看到Rb1、Rb2和電源Ec組成了串聯(lián)關(guān)系,即 N點電壓由Rb1、Rb2分 壓決定(這是第一層),我們再看變形畫法圖12,三極管發(fā)射結(jié)和電阻Re串聯(lián)后又和Rb2并聯(lián)。N、M兩點電壓主要有Rb2決定(這是 第二層) 。下面我們分析加入Rb2 穩(wěn)定晶體管放大電路靜態(tài)工作點的過程。分析Rb2的作用和上文分析Re基本相同。該溫度變化引起Ic上升得 到Ie上升,Ve上升,由于N點電壓不隨溫度變化,被 Rb1分壓確定 即N、M兩點電壓被Rb2所固定,所以Ve的上升只能導致Vbe下降 (PN結(jié)是活電阻)Ib下降,Ic下降,反之Ic可增大,還是個負反饋的過程,該電路加入Rb2 將使晶體管放大器的靜態(tài)工作點更加穩(wěn)定。在要求較高的放大電路中均采用上述Rb2 電路。綜上所述我們可

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