三极管设置静态工作点的必要性

三极管是一个电流控制型器件，它根据基极电流IB的变化，可以引起集电极电流IC的一个较大的变化，其原理就相当于汽车上的方向盘，人在车内只要稍稍动一下方向盘，就能引起车轮左右摆动，这实际上就是一个信号的放大。三极管放大也是如此，我们可以说成集电极电流是由基极电流来控制的，其控制系数就是β，集电极电流就是基极电流的β倍。

为了使三极管工作在放大状态，就要使三极管的集电结反偏，发射结正偏。我们就需要给各极之间加以适当的偏置电路，也就是给三极管设置合适的静态工作点。而所谓的静态工作点，就是在不加输入信号的时候，由直流电源单独作用在三极管各极上的电压或电流，有基极电流IB，集电极电流IC，发射结电压UBE，以及管压降UCE，共四个物理量，而我们在实际应用时，常常将发射结电压记住已知的，就是硅管0.7V，锗管0.2V，实际上这是取的近似值。这是因为三极管发射结相当于一个二极管，要想使输入信号全部流入，只有输入电压大于它的开启电压，一般硅管为0.7左右，锗管为0.2V。而在实际中我们被放大的信号通常很小，假如直接输入到三极管的基极，恐怕都不足以使三极管导通，这就需要我们 预先将基极电位抬高，使三极管的发射结处于导通状态，此时输入微弱的小信号即会全部流入三极管内部了。为了使三极管能够正常不失真的放大信号，我们就必需要为它设置一个合适的静态工作点。这是对于输入而言，设置静态工作点的必要性。

而对于输出来讲，晶体管基极电流对集电极电流有控制作用，当基极电流驮载着交流信号正常加入放大器中时，集电极电流也会在它的直流分量上产生一个动态的交流信号，并且在集电极产生的交流信号是基极输入信号的β倍，此时这个被放大了的动态信号在集电极电阻上就会产生一个不断变化的电压信号，如果集电极的直流工作点设置过低，那么这个电压信号在上升的时候就有可能被削去波形的下侧，如果设置的过高，就有可能被削去波形的上侧，使被放大的信号不能正常输出。所以，最好的办法就是将集电极的电位设置在电源电压和射极电位的中点，比如电源电压12V，射极电位为2V，那么集电极的电位最好就是7V了。这是对输出而立，设置静态工作点的必要性。