三極管偏置電路分析方法

了解基極靜態(tài)偏置電流作用

偏置電路的作用是給三極管提供基極直流電流，這一電流又稱基極靜態(tài)偏置電流。

只有當(dāng)三極管工作在放大狀態(tài)時(shí)，才給三極管提供靜態(tài)偏置電流，而這一電流是保證三極管工作在放大狀態(tài)的必要條件，靜態(tài)電流不正常，三極管放大信號的工作就一定不正常，掌握三極管放大器的這一重要特性。

靜態(tài)工作電流就是沒有信號輸入放大管時(shí)三極管各電極的直流工作電流，這一電流由放大器電路中的直流電源電路提供。

基極偏置電路具體分析方法和思路培養(yǎng)

三極管基極偏置電路分析最為困難，掌握下列電路分析方法和步驟可以方便基極偏置電路的分析。

（1）電路分析的第一步在電路中找出三極管的電路符號，如下圖所示，然后在三極管電路符號中找出基極，這是分析基極偏置電路的關(guān)鍵一步。

（2）從基極出發(fā)，將基極與電源端（+V端或-V端）相連的所有元件找出來，如下圖所示電路中的R1，再將基極與地線端相連的所有元件找出來，如電路中的R2，R2與地線相連，這些元器件構(gòu)成基極偏置電路的主體電路。

分析與基極相連的各元件，區(qū)別哪些元器件可能是偏置電路中的元器件。電阻器有可能構(gòu)成偏置電路，電容器具有隔直作用而視為開路，所以在分析基極直流偏置電路中，不必考慮電容器。這一電路中R1和R2構(gòu)成分壓式偏置電路。

（3）確定偏置電路中元器件后，進(jìn)行基極電流回路的分析，如上圖所示?；鶚O電流回路是：直流工作電壓+V→偏置電阻R1一VT1管基極→VT1管發(fā)射極一VT1管發(fā)射極電阻R3一地線。3．掌握三極管靜態(tài)電流細(xì)節(jié)問題

三極管的靜態(tài)電流大小影響三極管的二個(gè)重要參數(shù)：三極管噪聲和電流放大倍數(shù)。

（1）靜態(tài)電流與放大倍數(shù)之間關(guān)系。靜態(tài)電流大小與三極管的噪聲大小相關(guān)，靜態(tài)電流大，噪聲大，反之則小。

靜態(tài)電流大小還與三極管放大倍數(shù)相關(guān)，如上圖所示是基極電流與放大倍數(shù)p之間的關(guān)系曲線，從圖中可以看到，在基極電流為一定值時(shí)，放大倍數(shù)β為最大，基極電流大于或小于這一定值時(shí)，放大倍數(shù)p要都下降。不同型號三極管有不同的這樣特性曲線，但是很相似。

（2）靜態(tài)電流與噪聲之間關(guān)系。在一個(gè)多級放大器中，會(huì)用到數(shù)級單級放大器，這時(shí)要求前級放大器中三極管靜態(tài)電流較小，以降低整個(gè)放大器的噪聲，因?yàn)榍凹夒娐返奈⑿≡肼暥紝⒈缓蠹壏糯笃魉糯蟆?/p>

如圖，NPN三極管T1處于基極偏置狀態(tài)。

首先要了解，三極管的基極偏置電路多應(yīng)用于開關(guān)電路；即應(yīng)用數(shù)字電路的TTL電平來控制三極管的導(dǎo)通和截止；即此時(shí)的三極管只有兩種工作狀態(tài)——飽和導(dǎo)通和截止。

然而，基極偏置下的三極管Q點(diǎn)不穩(wěn)定，容易受到各種因素的影響，如溫度等；所以為了保證三極管的工作狀態(tài)保持在飽和導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)，即保證三極管充當(dāng)開關(guān)時(shí)能夠穩(wěn)定的開和關(guān)，一般我們?nèi)∪龢O管的增益為10。

利用上面的知識(shí)我們就可以進(jìn)行三極管基極偏置驅(qū)動(dòng)繼電器電路的設(shè)計(jì)了。

首先，我們要了解繼電器的一些知識(shí)；我舉個(gè)我從松樂繼電器數(shù)據(jù)手冊上看到的數(shù)據(jù)，當(dāng)選型12V繼電器時(shí)，它有155歐姆的電阻，需要77mA的驅(qū)動(dòng)電流。

我們此時(shí)可以將繼電器看成是一個(gè)155歐姆的電阻，并且有77mA的電流流過。即 Ic = 77mA ;

根據(jù) Ic = Ib * 增益 ； 增益為10。

得到 Ib = 7.7mA ;

而，如果我們使用 5V 的MCU，那么此時(shí)MCU的控制電平為5V，計(jì)算 Rb = 5V / 7.7mA = 650歐姆；

然后，我們個(gè)繼電器加上續(xù)流電路，為MCU端口加上下拉電阻（為了防止MCU復(fù)位時(shí)的誤動(dòng)作）；

就這樣，一個(gè)基于NPN三極管基極偏置驅(qū)動(dòng)繼電器的電路就設(shè)計(jì)完了。