9、电子器件与放大器电路：自偏置与放大器类别解析

电子器件与放大器电路：自偏置与放大器类别解析

1. 自偏置电路原理与应用

在晶体管电路中，固定偏置存在热不稳定的问题。当晶体管温度因环境温度上升或电流通过而升高时，集电极电流会增加，这会使直流静态工作点偏离理想位置，进而影响放大器增益并可能导致失真。为解决这一问题，自偏置电路应运而生。

自偏置电路通过将偏置电阻直接连接在基极和集电极之间实现。以图 3.28 所示的 NPN 晶体管放大器为例，通过这种连接方式，可从集电极向基极反馈电压以形成正向偏置。当温度升高使集电极电流增加时，集电极电阻上的电压降增大，导致集电极电压下降，该电压下降反馈到基极会使基极电流减小，从而抑制集电极电流的增加，起到稳定作用；反之，当集电极电流减小时，会产生相反的效果。

从图 3.28 可得相关公式：
- (I_E = I_B + I_C)
- (V_C = R_CI_E + R_BI_B + V_{BE})
- (I_E=\frac{V_{CC}-V_{BE}}{R_C + \frac{R_B}{\beta + 1}})

为保持发射极电流 (I_E) 相对稳定，应选择集电极和基极电阻，使 (\frac{R_B}{\beta + 1}\ll R_C)。

下面通过具体例子说明自偏置电路参数的计算。

2. 自偏置电路实例计算

例 3.10 ：对于图 3.29 所示的晶体管电路，已知 (\beta = 120)，(V_C = 3\sin\omega t + V_{BE})，(I_E = 1mA)，求 (R_C) 和 (R_B) 的值。