*BJT偏壓電路

直流分析方法

求圖(1)工作點的電流及電壓

 

  (1) BJT各工作區的分析方法

 

(1)如果,則電晶體被截止,

(2)如果

  j先求  判斷是否在作用區?

  k假設偏壓在作用區,則 

  l

*  合理表示偏壓在作用區。此電壓及電流即為所求之答案。

*  矛盾表示應偏壓在飽和區。

(3)飽和區的分析

j

k

l

* 當電晶體偏壓在飽和區,則

 

[例題5]

 

共射極電路,,求

Answer

假設工作在作用區

  電晶體確實工作在作用區

 

[例題6]

 

共射極電路,電晶體工作在飽和區,,求

Answer

假設工作在作用區

npn電晶體其不可能為負值,所以電晶體應該工作在飽和區。

在飽和區,

 

基極偏壓電路

* (1)基極偏壓電路或稱固定偏壓電路,由定電壓源提供接面所需的偏壓。

如果偏壓在作用區,則    (1)

  (2)

(1)式及(2)式為(1)基極偏壓電路之工作點(又稱為靜態點,Q)

* 基極偏壓電路的工作點極易變動,是一種很差的偏壓方式。同一類型、編號的元件其值不盡相同,另外溫度的改變也會影響值,進而影響工作點。

 

射極偏壓電路

  (2) 射極偏壓電路

 

* 射極偏壓電路也稱為自偏壓電路,它和基極偏壓電路的差別在於多了一個射極電阻,而可增加工作點的穩定性。

* 增加,也隨之增加,上的壓降也增加,這會使得下降。由於下降,因此的增加量將較無時來得少,而增加電路偏壓的穩定性。

* 由圖(2)    

  (3)

如果偏壓在作用區,因為 代入(3)

 

\      (4)

       (5)

 

為了達到偏壓穩定性,必須設計  .

\     (6)

一般   \

  \      (7)

* (7)式可知,BJT之參數值無關,所以可以讓工作點達到穩定。

 

[例題7]

 

含有射極電阻之共射極電路,,求

Answer

假設工作在作用區

  電晶體確實工作在作用區

 

集極迴授偏壓電路

  (3) 集極迴授偏壓電路

 

  (8)

  (9)

Þ    (10)

  (11)

  or    (12)

 

為了達到偏壓穩定性,必須設計  .

\     (13)

一般   \

  \     (14)

* (14)式可知,BJT參數值無關,所以可以讓工作點達到穩定。

 

* 增加時,上的壓降也增加。壓降增加的結果會使下降,的減少能抵消原來的增加,而提供相當穩定的工作點。

 

分壓器偏壓電路

                     

(4) (a)分壓器偏壓電路      (b) 等效電路

 

* 分壓器偏壓電路使用極為廣泛。構成一分壓器,經由分壓器提供所需的偏壓。

* 先利用戴維寧等效電路法,將(4) (a)分壓器偏壓電路轉變成(4) (b)效電路。其中

* (4) (b)的電路和射極偏壓電路相同,因此只要利用求射極偏壓電路工作點的方法即可求出(4)的工作點。

 

[例題8]

 

,求

Answer

先利用戴維寧定理求

 

假設工作在作用區

  電晶體確實工作在作用區