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三极管常识

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则所有电阻将达兆欧级

发布时间:2019-05-20

  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IcIeVReVbeIbIc其中:IcIe是由并联电路电流方程 Ie = Ib+Ic得出,IeVbe是由串联电路电压方程Vbe= Vb-Ie×Re得出,IbIc是由晶体三极管电流放大原理 Ic =×Ib (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。

  偏置电路的作用是向各放大级提供合适的偏置电流,确定各级静态工作点。各个放大级对偏置电流的要求各不相同。对于输入级,通常要求提供一个比较小(一般为微安级)的偏置电流,而且应该非常稳定,以便提高集成运放的输入电阻,降低输入偏置电流、输入失调电流及其温漂等等。

  镜像电流源也称为电流镜(Current Mirror),在集成运放中应用十分广泛,它的电路如下图所示。

  然后在VT2的集电极得到相应的IC2,作为提供给某个放大级的偏置电流。由于UBE1=UBE2,而VT1和VT2是做在同一硅片上两个相邻的三极管,它们的工艺、结构和参数都比较一致,因此可以认为

  由于输出恒流IC2和基准电流IREF相等,它们之间如同是镜像的关系,所以这种恒流源电路称为镜像电流源。

  在镜像电流源的基础上,在VT1、VT2的发射极分别入两个电阻R1和R2,即可组成比例电流源,如下图所示。

  由于VT1、VT2是做在同一硅片上的两个相邻的三极管,因此可以认为UBE1IE2R2,则

  可见两个三极管的集电极电流之比近似与发射极电阻的阻值成反比,故称为比例电流源。

  以上两种电流源的共同缺点是,当直流电源VCC变化时,输出电流IC2几乎按同样的规律活动,因此不适用于直流电源在大范围内变化的集成运放。此外,若输入级要求微安级的偏置电流,则所有电阻将达兆欧级,在集成电路中无法实现。

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