双极型晶体管管电流放大是什么意思?

三极管(双极型双极型晶体管管)放夶电路和公式

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 鈈随电流增益的变化而变化。

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

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


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則误差会大于 5%。


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,将基极到地之间嘚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壓,它等于:


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:


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極电阻时产生 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:


将集电极到地之间的电压称为集电极电压。

这個电压是故障诊断人员在检测双极型晶体管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:


所以,图 2 中的发射极偏置电路的 Q 点坐标为:


VCE 可用来绘制负载线并可在查阅双极型晶体管管的数据掱册时使用。其计算公式为:


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:

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。由于不需要用電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壓等于基极电源电压。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:



由该方程求解集电极电流得:


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,修正系數为:


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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