偏置電路

晶體三極管常用的共射放大電路。

以常用的共射放大電路為例，當(dāng)是PNP型晶體三極管時(shí)，主電流是從發(fā)射極（e極）到集電極（c極）的Ic，偏置電流就是從發(fā)射極（e極）到基極（b極）的Ib。相對(duì)與主電路而言，為基極提供電流的電路就是所謂的偏置電路。這些外部電路，為發(fā)射極（e極）與基極（b極）之間（即發(fā)射結(jié)）提供正向偏置電壓；為基極（b極）與集電極（c極）之間（即集電結(jié)）提供反向偏置電壓，偏置電路可理解為，設(shè)置晶體管PN結(jié)正、反電壓的電路，偏置電路為晶體管基極（b極）提供的電流Ib稱為偏置電流。

偏置電路往往有若干元件，其中有一重要電阻，往往要調(diào)整阻值，以便集電極電流Ic在設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)，保證晶體管正常工作，這要調(diào)整的電阻就是偏置電阻Re阻值大小。2100433B

穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)原理：

由于流過發(fā)射極偏置電阻（Re）的電流IR遠(yuǎn)大于基極的電流Ib（Ie>>Ib），因此，可以認(rèn)為基極電位Vb只取決于分壓電阻Re的阻值大小，與三極管參數(shù)無關(guān)，不受溫度影響。

靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定是由Vb和Re共同作用實(shí)現(xiàn)，穩(wěn)定過程如下：

設(shè)溫度升高→Ic↑→Ie↑→VRe↑→Vbe↓→Ib↓→Ic↓

其中：Ic↑→Ie↑是由并聯(lián)電路電流方程 Ie = Ib Ic得出，Ie↑→Vbe↓是由串聯(lián)電路電壓方程Vbe= Vb－Ie×Re得出，Ib↓→Ic↓是由晶體三極管電流放大原理 Ic =β×Ib （β表示三極管的放大倍數(shù)） 得出。

由上述分析不難得出，Re越大穩(wěn)定性越好。但事物總是具有兩面性，Re太大其功率損耗也大，同時(shí)Ve也會(huì)增加很多，使Vce減小導(dǎo)致三極管工作范圍變窄，降低交流放大倍數(shù)。因此Re不宜取得太大。在小電流工作狀態(tài)下，Re值為幾百歐到幾千歐；大電流工作時(shí)，Re為幾歐到幾十歐。

分壓式偏置電路變形電路主要有兩種，它們都屬于分壓式偏置電路的范疇，只是電路的具體形式發(fā)生了變化。在電路分析中，同功能不同電路形式的電路（變形電路）是電路分析的一個(gè)難點(diǎn)，有的電路其變形電路“豐富多彩”。下面講解3種三極管分壓式偏置電路變形電路的工作原理。

1、可變電阻器方便基極電流調(diào)整電路。圖1-7所示是一種分壓式偏置電路的變形電路。電路中的RP1是可變電阻器，R1、RP1和R2構(gòu)成三極管VT1的分壓式偏置電路。

R1和RP1串聯(lián)后作為上偏置電阻，由于RP1的阻值可以進(jìn)行微調(diào)，所以這一電路中上偏置電阻的阻值可以方便地調(diào)整。

串聯(lián)可變電阻器RP1的目的是進(jìn)行上偏置電阻的阻值調(diào)整，其目的是進(jìn)行三極管VT1的基極直流偏置電流的調(diào)整，從而可以調(diào)整三極管VT1的靜態(tài)工作狀態(tài)。

提示：在調(diào)整RP1的阻值時(shí)，實(shí)際上是改變了分壓電路的分壓比，即改變了三極管VT1基極上的直流偏置電壓，從而可以改變?nèi)龢O管VT1的靜態(tài)電流。

改變?nèi)龢O管的靜態(tài)工作電流，可以改變?nèi)龢O管的動(dòng)態(tài)工作情況，有時(shí)可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整三極管VT1這一級(jí)放大器的放大倍數(shù)等，例如一些收音機(jī)電路中的第一級(jí)放大器就采用這種變形分壓式偏置電路。

2、提高輸入電阻的電路

圖1-8所示是一種為了提高放大器輸入電阻的分壓式偏置電路。電路中的R1和R2構(gòu)成分壓式偏置電路，其分壓后的電壓不是直接加到三極管VT1基極，而是通過電阻R3加到VT1基極。

從等效電路中可以看出，由于加入了電阻R3，電阻R1和R2并聯(lián)后與R3串聯(lián)（串聯(lián)電阻電路總電阻增大），然后再與三極管VT1的輸入電阻并聯(lián)，這樣提高了這一級(jí)放大器的輸入電阻。所以，這種變形的分壓式偏置電路中，電阻R3是為了提高放大器輸入電阻而設(shè)置的。

3、具有溫度補(bǔ)償特性的分壓式偏置電路

圖1-9所示是具有溫度補(bǔ)償特性的分壓式偏置電路。電路中的R1和R2、VD1構(gòu)成VT1基極分壓式偏置電路。R1是上偏置電阻，R2是下偏置電阻，VD1串聯(lián)在下偏置電阻R2電路中。

R1、R2、VD1分壓后的電壓加到VT1基極，作為VT1基極直流偏置電壓。二極管VD1處于導(dǎo)通狀態(tài)。

當(dāng)工作溫度升高時(shí)，VT1基極電流會(huì)增大一些，這說明VT1受溫度的影響而工作不能穩(wěn)定。加入VD1后，溫度升高時(shí)，VD1正、負(fù)極之間的管壓降略有下降，這使VT1基極電壓略有下降，使VT1基極電流略有下降，這一基極電流下降正好抵消由于溫度升高引起的VT1基極電流的增大，所以VD1能對(duì)VT1進(jìn)行溫度補(bǔ)償。

當(dāng)工作溫度下降時(shí)，VT1基極電流略有下降，而VD1管壓降略有上升，使VT1基極電壓略有上升，VT1基極電流略有增大，也能穩(wěn)定VT1基極電流 。

圖1-6所示是負(fù)極性電源供電的PNP型三極管分壓式偏置電路。電路中的VT1是PNP型三極管，-V是負(fù)極性直流工作電壓，R1和R2構(gòu)成分壓式偏置電路，R3是三極管VT1的集電極負(fù)載電阻，R4是三極管VT1的發(fā)射極電阻。電路中，各電流之間的關(guān)系是I₂=I₁ I_B，PNP型三極管的基極電流 是從管內(nèi)流出的，如圖1-6所示。

提示：各種分壓式偏置電路的電路特征基本一樣，所以分壓式電路在各種極性電源、各種極性三極管電路中的電路特征是相同的，這對(duì)識(shí)別電路中的分壓式偏置電路十分有利，比固定式偏置電路更為容易。

圖1-5所示是負(fù)極性電源供電NPN型三極管分壓式偏置電路。電路中的VT1是NPN型三極管，-V是負(fù)極性直流工作電壓，R1和R2構(gòu)成分壓式偏置電路，R3是三極管VT1的發(fā)射極電阻，R4是三極管VT1的集電極負(fù)載電阻。

該分壓式偏置電路的電路特征同前面電路一樣，R1和R2構(gòu)成對(duì)直流工作電壓-V的分壓電路，分壓后的電壓加到三極管VT1基極，這一電路特征與正極性直流 電壓供電電路一樣，所以電路分析中很容易確定是分壓式偏置電路。這一電路中，各電流之間的關(guān)系是I₂=I₁ I_B，NPN型三極管的基極電流流向管內(nèi)，如圖1-5所示。