四共发射极固定偏置电路

1、第三节：共发射极固定偏置电路一、共发射极简单偏置电路存在的问题1、三极管电流放大倍数 或直不一致所带来的问题每个三极管的 我直都不一样，共发射极简单偏置电路的Rb和Rc三极管的8值有着严格的对应关系，所以，每一个放大器，必须按照三极管的£值量身订做地设计一套偏置电阻，这样非常不利于工业化大批量生产。2、电流放大倍数 源的温度系数所带来的问题三极管的£值会随着温度的变化而变化，温度越高三极管的。值就会越大。如果在某个温度条件下为放大器设计一套合理的偏置电阻，由于环境温度变化之后，改变了三极管的 。值，会使集电极电流发生变化，集电极静态工作电压也会相应地离开电源电压一半的最 佳

2、位置，从而偏离最佳输出动态范围。如果情况严重，还有可能使放大器完全丧失正常工 作状态。3、上述两个原因使得共发射极简单偏置电路既不适合工业化大批量生产，也不能适应 环境温度的变化，所以必须用新的方案解决上述问题。、解决问炒方案如图所示；静态工作点 、基极静态电压Ub(FExRb2/( RbiRbs)2. 7V 、集电极电流x发射极电流Ieo= (Ubo - ULs) /RelihA 、集电极静态电压Uc=E-UiC TV2、稳定工作点的原理在集电极静态工作电流Ic=1mA的情况下，当 由直最由于三极管的例直在50- 400之间，小=50的时候，基极电流最大Ib=20uA，由于流过基极分压电阻

3、Rbi和Rb2的电流 |Rb=E/(Rbi+Rb2)=lmA=50倍的基极电流，对 Ubo的影响也很小。于是发射极电阻上的电压 URetk能够保持基本不变；流过发射极电阻的电流也就基本不变。又由于集电极电流与发 射极电流基本相等，所以集电极电流也基本保持不变；集电极静态工作电压也就能够基本 保持不变。假设三极管的£值因温升高而增大，发射极电流也随之增大，发射极电阻上的电压也 会随之增大，基极与发射极之间的电压 Ube就会因此而减小，发射极电流也被反过来减 小，从而达到了稳定电路静态工作点的目的。由于该电路结构能在电阻参数相同的情况下，使所有的三极管获得正常的静态工作 点，所以特别适合

4、大批量工业化生产，并且能在环境温度变化的情况下保持静态工作点的 稳定。3、去耦电容的作用如图所示:如图A所示：当没有去耦电容的时候，输入信号电压的变化使基极电流变化，发射极电 流也随之发生变化，发射极电阻上的电压也随之同步发生变化。从而使基极与发射极之间 的电压变化量减小，放大器因此而不能获得正常的电压放大倍数。如图B所示：如果有了容量比较大的旁路电容，就会使发射极电压在动态条件下基本保 持不变，就能够保证输入信号电压能使发射极与基极之间的电压差产生正常的变化量，从 而使放大器获得正常的电压放大倍数。1、电压放大倍数输入信号正半周的情况当输入信号为正半周 Ui1=+9mV时，基极电压由2.7V

5、上升到2.709V，基极电流由10uA 增加到14.14uA。集电极电流Ic由1mA上升到1.414mA。集电极电阻上的电压 Urc由5V增加 到7.07V，集电极与发射极之间的电压Uce会因此由5V下降到2.93V ;输出电压的变化方向与输入电压的变化方向相反。电压变化量 Uci=2.93V-5V=-2.07V。一个+9mV的输入电压，使输出端发生的-2.07V的电压变化。2、输入信号负半周的情况当输入信号为负半周 Ui1=-9mV时，基极电压由0.7V下降到0.691V，基极电流由10uA 减小到7.07uA。集电极电流Ic由1mA减小到0.707mA。集电极电阻上的电压 Urc由5V减小

6、到 3.535V，集电极与发射极之间的电压Uce会因此由5V上升到6.465V ;输出电压的变化方向与输入电压的变化方向相反。电压变化量 Uc2=6.465V-5V=1.465V。一个-9mV的输入电压，使输出端发生的 1.465V的电压变化。3、电压放大倍数Av的计算电压放大倍数Av等于输出电压的变化量与输入电压变化量之比Av= Uc/A Ui=(U ci- Uc2)/( U i1- Ui2)=(2.93V -6.465V)/9mV - (- 9mV) * -196倍4、共发射极固定偏置电路的非线性失真从共发射极固定偏置电路的输入与输出电压的数据来看，共发射极固定偏置电路与同 等条件下共发射

7、极简单偏置电路的非线性失真相同。四、共发射极固定偏置电路的输出电压动态范围，和集电极静态工作点由于集电极电压只能在电源正电压与发射极电压之间变化，所以，集电极电压的静态 工作点处于发射极电压与电源正电压之间的中间位置的时候，具有最大的输出电压动态范 围。Uco=Ue+(E-Ue)/2五、共发射极固定偏置电路的设计原则1、发射极对地电压 Ue的确定发射极对地电压Ue是用来固定三极管发射极静态工作电流Ie的，并不参与电路的放大。所以，Ue应当占电源电压的一小部分，以保证放大器有足够的输出电压动态范围；也就是 提高电源电压的利用效率。但U e又不能选得太小，因为不同的三极管基极与发射极之间的导通电压

8、U be不一致、而且Ube还会随温度的变化而变化（二极管的导通电压与温度的变化是反比关系），Ue太小会降低对放大器静态工作电流 Ie的稳定作用。所以，Ue最低不应当小于IV。2、基极偏压电阻Rbi、Rb2的确定流过基极偏压电阻Rbi、Rb2的电流iRb应当大大于三极管的基极电流。但过大的 iRb又会 导致Rbi和Rb2过小，从而带来过多浪费电流等问题。综合考虑，应选择IRb约等于20-50倍的Ib比较合适。3、集电极静态工作电压的确定由于集电极电压只能在电源电压正极和发射极电压之间变化，所以集电极静态工作电 压应当取电源电压正极和发射极电压差的一半。4、发射极去耦电容的容量越大，对电压放大倍数的影响越小，但过大的电容量会必 然需要过大的体积和成本，精确计算的方法在放大器的频率特性部分再具体介绍。六、共基极固定偏置电路与共发射极固定偏置电路的静态工作点的设计原理原理相同。课堂作业一、作业模式：1、条件：E=12V、Ico=1mA、律50 350。要求：画出电路结构、设计并标出元件和静态参数、画出输入和输出波形、计算电压放大倍数Av、计算输入阻抗Zi、输出阻抗Zo、作业内容：1、条件：E=16V、I