偏置电路是什么
晶体管构成的放大器要做到不失真地将信号电压放大,就必须保证晶体管的发射结正偏、集电结反偏。即应该设置它的工作点。所谓工作点就是通过外部电路的设置使晶体管的基极、发射极和集电极处于所要求的电位(可根据计算获得)。这些外部电路就称为偏置电路。
稳定静态工作点原理:
由于流过发射极偏置电阻(Re)的电流IR远大于基极的电流Ib(Ie》》Ib),因此,可以认为基极电位Vb只取决于分压电阻Re的阻值大小,与三极管参数无关,不受温度影响。
静态工作点的稳定是由Vb和Re共同作用实现,稳定过程如下:
设温度升高→Ic↑→Ie↑→VRe↑→Vbe↓→Ib↓→Ic↓
其中:Ic↑→Ie↑是由并联电路电流方程 Ie = Ib+Ic得出,Ie↑→Vbe↓是由串联电路电压方程Vbe= Vb-Ie×Re得出,Ib↓→Ic↓是由晶体三极管电流放大原理 Ic =β×Ib (β表示三极管的放大倍数) 得出。
由上述分析不难得出,Re越大稳定性越好。但事物总是具有两面性,Re太大其功率损耗也大,同时Ve也会增加很多,使Vce减小导致三极管工作范围变窄,降低交流放大倍数。因此Re不宜取得太大。在小电流工作状态下,Re值为几百欧到几千欧;大电流工作时,Re为几欧到几十欧。
应用
晶体三极管常用的共射放大电路。
以常用的共射放大电路为例,当是PNP型晶体三极管时,主电流是从发射极(e极)到集电极(c极)的Ic,偏置电流就是从发射极(e极)到基极(b极)的Ib。相对与主电路而言,为基极提供电流的电路就是所谓的偏置电路。这些外部电路,为发射极(e极)与基极(b极)之间(即发射结)提供正向偏置电压;为基极(b极)与集电极(c极)之间(即集电结)提供反向偏置电压,偏置电路可理解为,设置晶体管PN结正、反电压的电路,偏置电路为晶体管基极(b极)提供的电流Ib称为偏置电流。
偏置电路往往有若干元件,其中有一重要电阻,往往要调整阻值,以便集电极电流Ic在设计规范内,保证晶体管正常工作,这要调整的电阻就是偏置电阻Re阻值大小。
关于偏置电路的总结
1、是基本的偏置电路结构,就是依靠两个电阻的分压。但是因为受电源电压影响较大,所以就提出了下面的电路
2、这是R+MOS diode结构,但是还是和电源电压相关,只不过这种相关是弱相关罢了
3、这是利用MOS管恒流源和恒压源产生的偏置,但是有衬偏效应
4、这是利用MOS管恒流源和恒压源产生的偏置,没有衬偏效应
5、这是利用BJT管恒流源和恒压源产生的偏置,没有衬偏效应
6、这是利用BJT管恒流源和恒压源产生的偏置,但是有衬偏效应
7、这是CMOS NWELL工艺的一种偏置
8、由于两个PMOS的栅源电压相等,所以I1=I2
9、由于两个NMOS的电流相等,所以VA=VB
10、CMOS NWELL工艺
11、可以看到P N P
12、可以看到对应的·三个极
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