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開關(guān)電源之三極管設(shè)置靜態(tài)工作點的必要性
來源:東莞市成良智能科技 發(fā)布時間:2019-10-21 點擊量:1246
開關(guān)電源之三極管是一個電流控制型器件,它根據(jù)基極電流IB的變化,可以引起集電極電流IC的一個較大的變化,其原理就相當(dāng)于汽車上的方向盤,人在車內(nèi)只要稍稍動一下方向盤,就能引起車輪左右擺動,這實際上就是一個信號的放大。開關(guān)電源之三極管放大也是如此,我們可以說成集電極電流是由基極電流來控制的,其控制系數(shù)就是β,集電極電流就是基極電流的β倍。
為了使開關(guān)電源之三極管工作在放大狀態(tài),就要使三極管的集電結(jié)反偏,發(fā)射結(jié)正偏。我們就需要給各極之間加以適當(dāng)?shù)钠秒娐?,也就是給三極管設(shè)置合適的靜態(tài)工作點。而所謂的靜態(tài)工作點,就是在不加輸入信號的時候,由直流電源單獨作用在三極管各極上的電壓或電流,有基極電流IB,集電極電流IC,發(fā)射結(jié)電壓UBE,以及管壓降UCE,共四個物理量,而我們在實際應(yīng)用時,常常將發(fā)射結(jié)電壓記住已知的,就是硅管0.7V,鍺管0.2V,實際上這是取的近似值。這是因為開關(guān)電源之三極管發(fā)射結(jié)相當(dāng)于一個二極管,要想使輸入信號全部流入,只有輸入電壓大于它的開啟電壓,一般硅管為0.7左右,鍺管為0.2V。而在實際中我們被放大的信號通常很小,假如直接輸入到三極管的基極,恐怕都不足以使開關(guān)電源之三極管導(dǎo)通,這就需要我們 預(yù)先將基極電位抬高,使三極管的發(fā)射結(jié)處于導(dǎo)通狀態(tài),此時輸入微弱的小信號即會全部流入三極管內(nèi)部了。為了使三極管能夠正常不失真的放大信號,我們就必需要為它設(shè)置一個合適的靜態(tài)工作點。這是對于輸入而言,設(shè)置靜態(tài)工作點的必要性。
而對于輸出來講,晶體管基極電流對集電極電流有控制作用,當(dāng)基極電流馱載著交流信號正常加入放大器中時,集電極電流也會在它的直流分量上產(chǎn)生一個動態(tài)的交流信號,并且在集電極產(chǎn)生的交流信號是基極輸入信號的β倍,此時這個被放大了的動態(tài)信號在集電極電阻上就會產(chǎn)生一個不斷變化的電壓信號,如果集電極的直流工作點設(shè)置過低,那么這個電壓信號在上升的時候就有可能被削去波形的下側(cè),如果設(shè)置的過高,就有可能被削去波形的上側(cè),使被放大的信號不能正常輸出。所以,最好的辦法就是將集電極的電位設(shè)置在開關(guān)電源電壓和射極電位的中點,比如開關(guān)電源電壓12V,射極電位為2V,那么集電極的電位最好就是7V了。這是對輸出而立,設(shè)置靜態(tài)工作點的必要性。
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