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三极管双极型晶体管放大电路和公式

返回列表来源:壹芯微 发布日期 2019-06-04 浏览:-

壹芯微作为国内专业生产二三极管的生产厂家,生产技术已经是非常的成熟,进口的测试仪器,可以很好的帮组到客户朋友稳定好品质,也有专业的工程师在把控稳定质量,协助客户朋友解决一直客户自身解决不了的问题,每天会分享一些知识或者客户的一些问题,今天我们分享的是,三极管双极型晶体管放大电路和公式,请看下方MOS管的作用是什么

计算机中的电路是数字电路,其中采用的是基极偏置以及由基极偏置构成的电路。但对于放大器,则需要电路的静态工作点 Q 不随电流增益的变化而变化。

三极管双极型晶体管放大电路和公式

数字电路工作状态

图1所示一个发射极偏置电路。由图 1 可见,电阻从基极电路移到了发射极电路。这个变化改变了整个电路的特性,使得该电路的 Q 点十分稳定。电流增益从 50 变到 150 的过程中,Q 点在负载线上的位置几乎不变。

基本概念

将基极电源电压直接加在基极,基极和地之间的电压为 VBB,发射极不再接地。发射极和地之间的电压为:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

如果 VBB 大于 20 倍的 VBE,则理想化近似足够准确;如果 VBB 小于 20 倍的 VBE,应该采用二阶近似,否则误差会大于 5%。

确定 Q 点

三极管双极型晶体管放大电路和公式

析图 2 所示的发射极偏置电路。由于基极电源电压只有 5V,因此需要采用二阶近似。基极和地之间的电压为 5V,将基极到地之间的电压称为基极电压,记为 VB。基极和发射极两端的压降为 0.7V,将该电压称为基极-发射极电压,记为 VBE。

将发射极和地之间的电压称为发射极电压,它等于:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

该电压加在发射极电阻上,可以用欧姆定律来计算发射极电流:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

这也意味着集电极电流近似为 1.95mA。当这个集电极电流流过集电极电阻时,产生 1.95V 的压降。从集电极电源电压中减去这个压降,得到集电极和地之间的电压:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

将集电极到地之间的电压称为集电极电压。

这个电压是故障诊断人员在检测晶体管电路时需要测量的。测量时将电压表的一端接到集电极,另一端接地。如果要得到 VCE,需要从集电极电压中减去发射极电压,得到:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

所以,图 2 中的发射极偏置电路的 Q 点坐标为:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

VCE 可用来绘制负载线,并可在查阅晶体管的数据手册时使用。其计算公式为:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

电路对电流增益变化不敏感

发射极偏置的优势在于,发射极偏置电路的 Q 点对电流增益的变化不敏感。电路分析过程便可证明。以下是前面用过的计算步骤:

计算发射极电压;

计算发射极电流;

计算集电极电压;

集电极电压减去发射极电压得到 VCE。

在上述计算过程中,没有用到电流增益。由于不需要用电流增益来计算发射极电流和集电极电流等参数,那么电流增益的精确值就不再重要了。

将电阻从基极移到发射极后,迫使基极到地的电压等于基极电源电压。在基极偏置电路中,几乎所有的基极电源电压都加在基极电阻上,从而产生固定基极电流,而在发射极偏置电路中,电源电压减去 0.7V 后的电压全部加在发射极电阻上,产生的是固定的发射极电流。

电流增益的微小影响

电流增益对集电极电流有微小的影响。在所有工作条件下,三个电流的关系都满足:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

也可以写成:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

由该方程求解集电极电流,得:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

IE 前面相乘的系数叫作修正系数,它表明 IC 与 IE 是不同的。当电流增益为 100 时,修正系数为:

三极管双极型晶体管放大电路和公式

也就是说集电极电流为发射极电流的 99%。所以,如果忽略修正系数,认为集电极电流与发射极电流相等,导致的误差只有 1%。

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