三極管直流工作環(huán)境分析(一)

上期分析了發(fā)光二極管在NPN和PNP三極管電路中放置位置以及用PNP三極管如何搭建電路的兩個問題，接下來的問題就是如何用三極管放大小信號，那么如何給三極管基極B提供一個“不大不小”的基極電流Ib，提供一個可靠的直流工作環(huán)境使其工作在放大區(qū)，就是我們要討論的問題了。

關鍵詞：直流工作環(huán)境;

基極電流Ib通常由三家管基極電壓Vb來提供，所以問題就變成了為三極管基極B極尋找一個合適的偏置電壓Vb，接下來拿一支筆和紙跟隨以下的推導來理解分壓器(由兩個電阻分壓構(gòu)成)為三極管創(chuàng)造直流工作條件的。

01偏置參數(shù)之一——基極電壓Vb

如圖1-1所示是一種利用分壓器向三極管基極B極提供偏置的電壓電路，電阻R1、R2構(gòu)成了一個分壓器向三極管提供偏置電壓Vb。

圖1-1 分壓器偏置電路

由于三極管的輸入阻抗Rin與電阻R2并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律得A點得電壓，即基極電壓Vb為：

其中，電阻R2和輸入阻抗Rin并聯(lián)值才是基極的分壓電阻，省略推導過程，三極管的輸入阻抗Rin由直流增益hfe與發(fā)射極e極上的電阻Re的乘積來決定，即：

如果并聯(lián)的兩個電阻中有一個阻值是另一個的10倍或者以上，則并聯(lián)總電阻很接近阻值小的那個電阻，所以，如果三極管的輸入阻抗Rin≥10R2,則式(1.1)可以化簡為：

在圖1-1中，假設hfe=100,于是輸入阻抗為：

滿足式(1.3)的條件，于是得三極管偏置電壓Vb：

三極管偏置電壓Vb是分析得第一個讓三極管工作在放大區(qū)得參數(shù)，對于三極管放大器得分析往往都是從Vb開始，所以基極電壓計算的正確性對整個電路是非常重要得。

02偏置參數(shù)之二——集電極電流Ic

電路圖如圖1-2所示:

圖1-2 分壓器偏置電路

有了三極管偏置電壓Vb，三極管基極-發(fā)射極間獲得正向偏置，所以Vbe=0.7V，可以進一步得到三極管發(fā)射極e極電壓Ve:

三極管發(fā)射極e極與電阻Re串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可以得到發(fā)射極電流Ie:

知道發(fā)射極電流Ie是一個巨大得“成就”，由此就可以知道分壓器偏置電路中得其他參數(shù)，首先，三極管集電極電流Ic與發(fā)射極電流Ie是非常接近得，于是有：

式(1.5)已經(jīng)計算出圖1-2的三極管偏置電壓Vb=3.59V，根據(jù)式(1.6)可知：

代入式(1.7)中，得發(fā)射極電流：

由式(1.8)可得到：

三極管基極電壓、集電極電流就此分析結(jié)束，下期就進入三極管的集電極電壓以及負載曲線了!