(续上小节)
4. 集电极反馈偏置
前面的“分压偏置”电路虽然性能非常稳定,比较完美地解决了β参数偏移的问题,但也有缺点,其缺点就是功耗太大。 就拿前面的案例3-6-2来说,为了维持基极的分压稳定点,分压偏置的两个电阻要消耗的电流约为:15V / 22kΩ≈0.68mA。
也就是说,仅仅为了维持这个分压点,就要消耗一个毫安级的功耗,这是非常不划算的,因此人们又设计出了集电极反馈偏置(collector feedback configuration)电路,这个电路的静态功耗比分压偏置小,但是稳定性会有一点点受β参数影响,也就是说,性能介于“分压偏置”和“改进的固定偏置”之间,算是一个折中方案吧。电路图如下所示:
图3-6.12
(1) 静态工作点分析
到目前为止,我们对如何计算静态工作点应该已经很熟悉了。在这个电路中,输入和输出静态工作点可以很容易地列出计算式,如下图所示:
图3-6.13
根据上图中的电流关系,我们可以列些出总的KVL方程:
然后就是取近似的魅惑时刻:
• ICB = IC+IB ≈ IC = βIB
• IE ≈ IC = βIB
将ICB和IE代入上式,可得:
解得输入静态电流IB为:
若BJT晶体管工作于放大区,可得输出静态工作电流为IC为:
输出静态工作电压VCE为:
(2) 参数β对静态工作点的影响
下面我们来看一看参数β对静态工作点IC的影响有多大,前面我们已算得,静态工作点IC的表达式为:
为更易于观察,我们设:VX=VCC-0.7V,RX=RC+RE,于是上式可简写成:
当βRX远大于RB时,上式可近似为:
可见,当βRX远大于RB时,静态输出电流IC可近似视为不受β参数影响。
案例3-6-3:在下图中,计算当β=100和β=150时的IB, IC, VCE,并进行比较。
图3-6.a3
解:(1)当β=100时:
假设BJT工作于放大区:
验证:VCE > VCEsat,说明BJT工作于放大区的假设正确。
(2)当β=150时:
假设BJT工作于放大区:
验证:VCE > VCEsat,说明BJT工作于放大区的假设正确。
(3)比较:
条件2比条件1中的β增加了50%,但是IC仅增加了8.9%,稳定效果较好;VCE下降了21.8%,基本上还能接受。说明集电极反馈偏置对于参数β的变化有较好的稳定作用。
(3) 饱和条件
当VCE < VCEsat时,晶体管进入饱和区。这里,近似IC≈IE,因此,我们可以算出此时的集电极饱和电流ICsat,
当IC>ICsat时,晶体管进入饱和。
( end of 3-6-3)
标签:偏置,VCE,静态,电路,BJT,集电极,IC 来源: https://www.cnblogs.com/initcircuit/p/11708762.html
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