偏置電路的作用

2020-12-17 電子發燒友

偏置電路的作用

發表於 2019-09-09 09:22:01

偏置電路——就是為三極體提供工作點的電路,有的用電阻分壓給基極提供偏置電壓,有的是用一個電阻為基極提供偏置電流;

偏置電路的作用——為三極體提供正常的工作點,使三極體工作在線性放大狀態。

以常用的共射放大電路說吧,主流是從發射極到集電極的IC,偏流就是從發射極到基極的IB。相對與主電路而言,為基極提供電流的電路就是所謂的偏置電路。偏置電路往往有若干元件,其中有一重要電阻,往往要調整阻值,以使集電極電流在設計規範內。這要調整的電阻就是偏置電阻。

有三極體的偏置電路,有集成電路的偏置電路。

三極體有上偏,下偏。都是為了實現三極體的導通。

集成電路的偏置,相當與給集成電路提供的控制電源。

電阻的作用就是分壓,限流。

偏置電路的作用

偏置電路的作用是向各放大級提供合適的偏置電流,確定各級靜態工作點。各個放大級對偏置電流的要求各不相同。對於輸入級,通常要求提供一個比較小(一般為微安級)的偏置電流,而且應該非常穩定,以便提高集成運放的輸入電阻,降低輸入偏置電流、輸入失調電流及其溫漂等等。

在集成運放中,常用的偏置電路有以下幾種:

鏡像電流源也稱為電流鏡(Current Mirror),在集成運放中應用十分廣泛,它的電路如下圖所示。

電源VCC通過電阻R和VT1,產生一個基準電流IREF,由圖可得

然後在VT2的集電極得到相應的IC2,作為提供給某個放大級的偏置電流。由於UBE1=UBE2,而VT1和VT2是做在同一矽片上兩個相鄰的三極體,它們的工藝、結構和參數都比較一致,因此可以認為

(2)

由於輸出恆流IC2和基準電流IREF相等,它們之間如同是鏡像的關係,所以這種恆流源電路稱為鏡像電流源。

鏡像電流源的優點是結構簡單,而且具有一定的溫度補償作用。

二、比例電流源

在鏡像電流源的基礎上,在VT1、VT2的發射極分別入兩個電阻R1和R2,即可組成比例電流源,如下圖所示。

由於VT1、VT2是做在同一矽片上的兩個相鄰的三極體,因此可以認為UBE1≈IE2R2,則

IE1R1≈IE2R2

如果兩管的基極電流可以忽略,由上式可得

(3)

可見兩個三極體的集電極電流之比近似與發射極電阻的阻值成反比,故稱為比例電流源。

以上兩種電流源的共同缺點是,當直流電源VCC變化時,輸出電流IC2幾乎按同樣的規律活動,因此不適用於直流電源在大範圍內變化的集成運放。此外,若輸入級要求微安級的偏置電流,則所有電阻將達兆歐級,在集成電路中無法實現。

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