偏置電路應用

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，當是PNP型晶體三極管時，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）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）提供反向偏置電壓，偏置電路可理解為，設置晶體管PN結正、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，往往要調整阻值，以便集電極電流Ic在設計規(guī)范內，保證晶體管正常工作，這要調整的電阻就是偏置電阻Re阻值大小。2100433B

穩(wěn)定靜態(tài)工作點原理：

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

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

設溫度升高→Ic↑→Ie↑→VRe↑→Vbe↓→Ib↓→Ic↓

其中：Ic↑→Ie↑是由并聯電路電流方程 Ie = Ib Ic得出，Ie↑→Vbe↓是由串聯電路電壓方程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） 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Ve也會增加很多，使Vce減小導致三極管工作范圍變窄，降低交流放大倍數。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，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）是電路分析的一個難點，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構成三極管VT1的分壓式偏置電路。

R1和RP1串聯后作為上偏置電阻，由于RP1的阻值可以進行微調，所以這一電路中上偏置電阻的阻值可以方便地調整。

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

提示：在調整RP1的阻值時，實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，從而可以改變三極管VT1的靜態(tài)電流。

改變三極管的靜態(tài)工作電流，可以改變三極管的動態(tài)工作情況，有時可以在一定范圍內調整三極管VT1這一級放大器的放大倍數等，例如一些收音機電路中的第一級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并聯后與R3串聯（串聯電阻電路總電阻增大），然后再與三極管VT1的輸入電阻并聯，這樣提高了這一級放大器的輸入電阻。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置的。

3、具有溫度補償特性的分壓式偏置電路

圖1-9所示是具有溫度補償特性的分壓式偏置電路。電路中的R1和R2、VD1構成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處于導通狀態(tài)。

當工作溫度升高時，VT1基極電流會增大一些，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，VD1正、負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VT1進行溫度補償。

當工作溫度下降時，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是負極性直流工作電壓，R1和R2構成分壓式偏置電路，R3是三極管VT1的集電極負載電阻，R4是三極管VT1的發(fā)射極電阻。電路中，各電流之間的關系是I₂=I₁ I_B，PNP型三極管的基極電流 是從管內流出的，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，這對識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是負極性直流工作電壓，R1和R2構成分壓式偏置電路，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構成對直流工作電壓-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，各電流之間的關系是I₂=I₁ I_B，NPN型三極管的基極電流流向管內，如圖1-5所示。