8. 放大状态下的直流偏置电路

已于 2024-05-06 22:39:20 修改
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分类专栏： 模拟电路 文章标签： 单片机 嵌入式硬件 硬件工程
于 2024-05-06 22:38:40 首次发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zjoops1314/article/details/138326854
本文探讨了放大电路中不同偏置方式（如简单偏置、固定偏流和分压反馈）对工作点稳定性的影响，强调了分压式负反馈在提高稳定性方面的应用，同时指出选择合适的电阻值以平衡工作点的稳定性和电源损耗

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1. 放大状态下直流偏置电流要求

  • 电路形式简单
  • 偏置下的工作点在温度变化或者更换管子时，应力求保持稳定，始终在放大区

2. 固定偏流电路

静态工作点：

I_{BQ} =( U_{CC} - U_{BE(on)}) / R_{B}

I_{CQ} = \betaI_{BQ}

U_{CEQ} = U_{CC} - I_{CQ}R_{C}

优点：电路结构简单

缺点：工作点稳定性差，当\beta变化时I_{CQ}和U_{CEQ}都会变化。

3. 分压式直流负反馈偏置电路

  • 引入反馈机制

I_{CQ}↑ → I_{EQ}↑ → U_{EQ}(=I_{EQ}R_{E})↑ → U_{BEQ}(=U_{BQ} - U_{EQ})↓ → I_{BQ}↓ → I_{CQ}↓

  •  为了稳定U_{B}，引入电阻R_{B2}

需要满足I_{RB1} >> I_{BQ}，因此I_{RB2} \approx I_{RB1}

U_{BQ} \approx R_{B2} / (R_{B1} + R_{B2}) * U_{CC}

I_{EQ} =( U_{BQ} - U_{BE(on)}) / R_{E} \approx I_{CQ}

从I_{CQ}可以看出与\beta无关，受环境的影响小

I_{BQ} = I_{CQ} / \beta

U_{CEQ} = U_{CC} - I_{CQ}（R_{C} + R_{E}）

为了确保U_{B}固定，R_{B1}和R_{B2}的取值越小越好，

但是R_{B1}R_{B2}过小，将增大电源无谓的损耗，通常选取：

I_{RB1} = （5~10）I_{BQ}（硅管）

I_{RB2} = （10~20）I_{BQ}（锗管）

I_{CQ}R_{E} = （5~10）U_{BEQ} \approx （2~5）V

AD5933的直流偏置和量程自动切换问题
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