三极管放大电路基极偏置电阻的估算

放大电路静态工作点直接影响到放大电路的性 能 ,静态工作点设置过低或过高都会使放大电路动 态范围减小 ,使得输入信号较大时输出信号产生截 止或饱和失真. 对图 1 所示“定基流偏置电路”,静态 工作点主要由偏置电阻 RB 决定 , 下面通过分析推 导出使放大电路获得最大动态范围时基极偏置电阻 阻值的计算式.
Key words : triode ; magnifying circuits ; diverging resistance ; calculation
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第 17 卷第 2 期 2002 年 6 月
柳 州 师 专 学 报 Journal of Liuzhou Teachers College
Vol . 17 No. 2 J une 2002
三极管放大电路基极偏置电阻的估算
赖家胜
(柳州师范高等专科学校 物理系 ,广西 柳州 545003)
仅与集电极电阻 RC 有关 , 还与三极管电流放大系 数β以及负载 RL 有关. 也即一个电路的负载或三极
管电流放大系数发生变化时 , 其动态范围有可能要
改变.
其实也可用图解分析方法得到相同的结果. 我
们知道交流负载线过静态工作点 Q ( VCEQ , ICQ) 且斜
率为 -
1 [1 ] ( P40) R′L
vCE = VCEQ - ic·R′L
= VCEQ - ( iC - ICQ) R′L
= VCEQ + ICQ·R′L - iC·R′L .
(4)
(4) 式即为交流负载线方程. 对 (4) 式令 iC = 0 得出
V′CC = vCE| iC = 0 = VCEQ + ICQ·R′L .
摘 要 :通过对三极管放大电路的分析 ,用代数叠加和图解两种方法 ,推导出了三极管放大电路获得最大动 态范围时基极偏置电阻阻值的估算方法.
关键词 :三极管 ;放大电路 ;偏置电阻 ;估算 中图分类号 :O453 文献标识码 :A 文章编号 :1003 - 7020 (2002) 02 - 0095 - 02
(5)
此即为交流负载线与横坐标轴的交点(如图 3) .
为了使放大电路获得最大动态范围 , 静态工作
点应设置在交流负载线的中点 ,则 :
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第 17 卷第 2 期 柳 州 师 专 学 报 2002 年 6 月
VCEQ =
1 2
V′CC
=
1wk.baidu.com2
( V CEQ
LAI Jia2sheng (Department of Physics , Liuzhou Teachers College , Liuzhou , Guangxi 545003 , China)
Abstract : Through an analysis of the magnifying circuits of triodes , the author obtains an estimate of the base di2 verging resistance of triode magnifying circuits in its supreme dynamic variable.
+
ICQ·R′L ) .
(6)
把 VCEQ = VCC - ICQ·RC代入 (6) 式并整理得
ICQ =
V CC
R′L +
RC
,
则
RB
=
VCC - VB E≈VCC
IBQ
IBQ
=βVICCQC
=β(
R′L +
RC)
.
(7)
(7) 式即为使放大电路获得最大动态范围时基极偏
置电阻阻值表达式. 从该式可看出 ,偏置电阻阻值不
式中 R′L =
RC
∥RL
=
RC·RL RC + RL
为交流负载
,
由
(
1)
式
得 ic = iC - ICQ代入 (3) 式再代入 (2) 式得 :
我们知道 , 放大电路工作时各电极电流和电压
都是在静态直流量的基础上叠加一个交流成分. 我 们用 ICQ 、VCEQ 、IBQ分别表示静态时集电极电流 、集 电极电压和基极电流 , 用 ic 、vce 表示交流成分 , 用 iC 、vCE表示瞬时值. 则[1 ] (P35) 、[2 ] (P79) :
iC = ICQ + ic ,
(1)
vCE = VCEQ + vce .
(2)
(2) 式中 vce实际上就是输出量 v0 ,由交流通路 (图 2)
可知 :
vce = v0 = - ic·R′L ,
(3)
收稿日期 :2002 - 03 - 14 作者简介 :赖家胜 (1972 —) ,男 ,江西赣县人 ,讲师.
、[2 ] (P78)
, 则交流负载线方程
为
iC - ICQ = - R1′L ( vCE - VCEQ) . 令 iC = 0 得到负载线与横坐标轴的交点 :
V′CC = vCE| iC = 0 = VCEQ + ICQ·R′L . 此即为 (5) 式 ,接下来的推导相同不再重复. 在以上分析推导过程中 , 我们忽略了三极管的 饱和区和截止区对结果的影响. 事实上为了让放大 电路获得最大动态范围 , 静态工作点应设置在图三 中交流负载线 AB 段中间 , A 、B 分别为交流负载线 与临界饱和线和 IB = 0 两线的交点. 但是由图可看 出 : AB 段中点约为交流负载线中点 ,因而 (7) 式可作 为估算式 ,在进行实验或电路设计时可依该式选取 电路元件参数 ,使电路获得较大动态范围.
参考文献 :
[1 ] 鬲淑芳. 模拟电子技术基础[M] . 第 2 版. 陕西师范大学出版社 ,1997. [2 ] 陈大钦. 模拟电子技术基础[M] . 第 2 版. 高等教育出版社 ,2000.
(责任编辑 :梁文杰)
A Calculation of the Base Diverging Resistance of Triode Magnifying Circuits