三極體固定式偏置電路

三極體固定式偏置電路

固定式偏置電路是三極體偏置電路中最簡單的一種電路。固定式偏置電阻的電路特徵是:固定式偏置電阻的一根引腳必須與三極體基極直接相連,另一根引腳與正電源端或地線端直接相連。

典型固定式偏置電路

圖1-1典型固定式偏置電路 圖1-1典型固定式偏置電路

圖1-1所示是典型的固定式偏置電路。電路中的VT1是NPN型三極體,採用正電源+V供電。

1、固定式偏置電阻

在直流工作電壓+V和電阻Rl的阻值確定後,流入三極體的基極電流就是固定的,所以Rl稱為固定式偏置電阻。

2、基極電流迴路

圖1-2基極電流迴路示意圖 圖1-2基極電流迴路示意圖

從圖1-2所示電路中可以看出,直流工作電壓+V產生的直流電流通過Rl流入三極體VT1內部,其基極電流迴路是:正電源+V→固定式偏置電阻Rl→三極體VT1基極→VT1發射極→地線。

3、基極電流大小分析

I = (+V-0.6V)/R式中的0.6V是VT1發射結壓降。

提示:無論是採用正極性直流電源還是負極性直流電源,無論是NPN型三極體還是PNP型三極體,三極體固定式偏置電阻只有一個。

故障檢測方法

圖1-3測量時接線示意圖 圖1-3測量時接線示意圖

對於這一電路中偏置電阻R1的故障,有效的檢測方法是測量三極體VT1集電極直流工作電壓,圖1-3所示是測量時接線示意圖。測量結果VT1集電極電壓等於直流工作電壓+V,說明R1開路;如果測量結果VT1集電極直流電壓等於0.2V左右,說明R1短路。

負電源供電的NPN型偏置電路

圖1-4 採用負極性電源供電的NPN型偏置電路 圖1-4 採用負極性電源供電的NPN型偏置電路

圖1-4所示是採用負電源供電的NPN型三極體固定式偏置電路。電路中的VT1是NPN型三極體,-V是負電源,Rl是基極偏置電阻,Rl構成VT1的固定式基極偏置電阻,Rl可以為VT1提供基極電流。基極電流從地線(也就是電源的正端)流出,經電阻Rl流入三極體VT1基極。

提示:對於採用負電源供電的NPN型三極體固定式偏置電路而言,偏置電阻Rl的電路特徵是:Rl的一端與三極體基極相連,另一端與地線相連,根據電阻Rl的這一電路特徵,可以方便地在電路中確定哪個電阻是固定式偏置電阻。在負極性電源供電電路中,電路地線的直流電壓最高,而VT1發射極接負極性電源-V端,這樣VT1基極電壓高於發射極電壓,給VT1發射結提供正向偏置電壓。

正電源供電的PNP型偏置電路

圖1-5 採用正極性電源供給的PNP型偏置電路 圖1-5 採用正極性電源供給的PNP型偏置電路

圖1-5所示是採用正電源供電的PNP型三極體固定式偏置電路。電路中的VT1是PNP型三極體,+V是正電源端,Rl是基極偏置電阻,Rl構成VT1 的固定式基極偏置電路,Rl可以為VT1提供基極電流。基極電流是從正電源+V端流經發射極,流入三極體VT1內,從基極流出,經電阻Rl到達地線。

提示:對於採用正電源供給的PNP型三極體固定式偏置電路而言,偏置電阻R1的電路特徵是:它的一端與三極體基極相連,另一端與地線相連,根據電阻R1的這一電路特徵,可以方便地在電路中確定哪個電阻是固定式偏置電阻。地線在這一電路中的直流電壓最低,而VT1發射極接正極性電壓+V端,這樣VT1發射極電壓高於基極電壓,給VT1發射結提供正向偏置電壓。

負電源供電的PNP型偏置電路

圖1-6 採用負極性電源供電的PNP型偏置電路 圖1-6 採用負極性電源供電的PNP型偏置電路

圖1-6所示是採用負電源供電的PNP型三極體固定式偏置電路。電路中的VT1是PNP型三極體,-V是負電源端,Rl是基極偏置電阻。Rl構成VT1 的固定式基極偏置電阻,Rl可以為VT1提供基極電流。基極電流是從地線流入發射極,從基極流出,再經電阻Rl到達負極性電源-V端。

提示:對於採用負極性電源供給的PNP型三極體固定式偏置電路而言,偏置電阻R1的電路特徵是:它的一端與三極體基極相連,另一端與負電源-V相連,根據電阻R1的這一電路特徵,可以方便地在電路中確定哪個電阻是固定式偏置電阻。地線在這一電路中的直流電壓最高,而VT1發射極接地線,這樣VT1發射極電壓高於基極電壓,給VT1發射結提供正向偏置電壓。

分析細節和容易出錯電路

實際電路分析中,固定式偏置電路的分析比較容易出錯。下面的5種電路 中電阻R1均不能給VT1提供基極電流,所以R1不是VT1基極偏置電阻,雖然R1都在VT1的基極迴路中,但該迴路中都沒有直流電源。

圖1-7電路之一示意圖 圖1-7電路之一示意圖

1、 電路之一,如圖1-7所示。電路中的電阻R1接在三極體的基極與地端之間,VT1是NPN型三極體,採用正極性直流電源+V供電。

如果電阻R1是三極體VT1的固定式偏置電阻,那么它的迴路是:地端->R1->VT1基極->VT1發射極->地端,而在此迴路中沒有直流工作電源+V,通過電阻R1不能使發射結正向偏置,所以也就不能為三極體VT1提供基極電流IB,電路中的VT1也就沒有基極電流。

提示:由於電路中的三極體VT1沒有基極偏置電流,所以這隻三極體不能工作在放大狀態。通過識別三極體是否有基極偏置電路,可以知道這隻三極體是否工作在放大狀態。

圖1-8電路之二示意圖 圖1-8電路之二示意圖

2、 電路之二,如圖1-8所示。電路中的電阻R1接在三極體VT1基極與地端之間,VT1是PNP型三極體,採用負極性直流電源-V供電。

提示:如果電阻R1是三極體VT1的固定式偏置電路,R1和發射結形成的迴路是:地端->VT1發射極->VT1基極->R1->地端,而在此迴路中沒有直流工作電源-V,所以電阻R1不能為三極體VT1提供基極電流I,R1不是VT1的基極偏置電阻。

圖1-9電路之三示意圖 圖1-9電路之三示意圖

3、電路之三,如圖1-9所示。電路中的電阻R1接在三極體的基極與+V端之間,VT1是PNP型三極體,採用正極性直流電源+V供電。電阻R1雖然接在VT1基極和直流電源+V端之間,但是VT1是PNP型三極體。

提示:如果電阻R1是三極體VT1的固定式偏置電阻,它提供基極電流的迴路是:+V端->VT1發射極->VT1基極->R1->+V端,而在此迴路中沒有直流工作電源的地端,R1所在迴路只是有一個端點與直流工作電壓+V端相連,所以電阻R1不能為三極體VT1提供基極電流I,R1不是VT1的基極偏置電壓。

圖1-10電路之四示意圖 圖1-10電路之四示意圖

4、電路之四,如圖1-10所示。電路中的電阻R1接在三極體的基極與-V端之間,VT1是NPN型三極體,採用負極性直流電源-V供電。在電阻R1迴路中沒有直流電源,所以R1也不是三極體VT1的偏置電阻。

圖1-11電路之五示意圖 圖1-11電路之五示意圖

5、電路之五,如圖1-11所示。電路中的電阻R1接在三極體的基極與發射極之間。VT1是NPN型三極體,採用正極性直流電源+V供電。R1如果能提供三極體VT1基極電流,其電流迴路是:R1->VT1基極->VT1發射極。在這一迴路中沒有電源+V,所以R1也不是三極體VT1的偏置電阻。

固定式偏置電路總結

分析固定式偏置電路時,判斷三極體基極上的電阻是否是偏置電阻,主要是看這一電阻能否給三極體提供基極電流,這就要特別注意兩點:一是固定式偏置電阻應該在基極電流迴路中;二是這一迴路中要有電流,這一點最容易搞錯

從上述分析中可以看出,固定式偏置電路中雖然只有一隻偏置電阻,但是識圖時如果不注意就會出錯,誤將與三極體基極相連的電阻當作固定式偏置電阻。

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