什么是偏置電路？

晶體管構(gòu)成的放大器要做到不失真地將信號(hào)電壓放大，就必須保證晶體管的發(fā)射結(jié)正偏、集電結(jié)反偏。即應(yīng)該設(shè)置它的工作點(diǎn)。所謂工作點(diǎn)就是通過外部電路的設(shè)置使晶體管的基極、發(fā)射極和集電極處于所要求的電位（可根據(jù)計(jì)算獲得）。這些外部電路就稱為偏置電路。

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實(shí)際放大電路的信號(hào)不需要直流電壓成分

在實(shí)際的放大電路中，由于需要放大的信號(hào)不包括直流成分，晶體管放大電路所放大的僅僅是交流信號(hào)部分。頻率大約在數(shù)十赫茲以上的交流信號(hào)能夠通過放大電路就可以了。因此在電路中，為了濾除直流成分，常常在輸入端連接一個(gè)電容。

各級(jí)放大電路的輸入、輸出的直流電壓幅度不同

以上圖中對(duì)放大電路進(jìn)行說明所使用的是npn型晶體管。pnp型晶體管電路的電源電壓VPS（V）和電流I（A）的方向，與此圖完全相反。

當(dāng)采用多級(jí)晶體管放大電路連接時(shí)，各級(jí)放大電路的輸入、輸出以及晶體管工作的直流電壓有所不同。

此時(shí)，如果通過負(fù)載電阻RL（Ω）直接將交流電壓VIN（V）放大的部分輸出到下一級(jí)晶體管放大電路的話，集電極的直流電壓也會(huì)通過負(fù)載電阻RL加到下一級(jí)放大電路的輸入端，就不能實(shí)現(xiàn)正常的放大功能。

為使電路正常工作采用電容隔離放大電路間的直流成分

為了使各級(jí)晶體管放大電路實(shí)現(xiàn)正確的電壓放大功能，即在放大電路和負(fù)載電阻之間只進(jìn)行交流信號(hào)的傳遞，在電路中加入CIN（F）和COUT（F），以隔離各個(gè)晶體管放大電路的直流電壓成分，使其無法在電路中通過。

為了讓晶體管正常工作，需要為其提供偏置電壓

由于放大電路之間的電容CIN隔離了信號(hào)中的直流成分，要使晶體管放大電路正常工作，就需要保證基極、發(fā)射極以及集電極之間處于正確的電壓關(guān)系。為此，在晶體管放大電路中加入偏置電路，為晶體管提供正常工作所需要的偏置電壓。

如等效電路那樣，基極與發(fā)射極之間被等效為一個(gè)二極管。要使該二極管導(dǎo)通，就需要提供一個(gè)適當(dāng)大小的基極電流IB（A）。

通過電阻產(chǎn)生偏置電壓的“偏置電路”

為了獲得晶體管正常工作所需要的正確的電壓關(guān)系，通過電阻實(shí)現(xiàn)與直流電壓源VBIAS相當(dāng)?shù)碾妷骸?/p>

為了晶體管能正常工作，通過在放大電路中加入一個(gè)普通的電阻R1（Ω），引入直流電源電壓VPS，給晶體管提供基極電壓和基極電流IB。這就是在晶體管電路之外又加入的“偏置電路”。

多級(jí)放大電路中的電容CIN，隔離了各級(jí)放大電路塊間的直流電壓，使得各級(jí)電路中的晶體管均能夠按照各自的“正確的電壓關(guān)系”正常工作。這樣的電路被稱為CR（Capacitor-Resistor）連接方式放大電路。

為了使各級(jí)電路的晶體管均能正常工作，就需要為各級(jí)電路提供不同的電壓源，有了這樣的偏置電路，就解決了這個(gè)問題。圖中提供偏置電壓的電路是“固定偏置電路”，但也能在各級(jí)放大電路中（恰當(dāng)?shù)兀┦褂谩?/p>

練習(xí)題

如圖所示的共射放大電路，基極被直接加了一個(gè)偏置電壓VBIAS，電容CIN將交流信號(hào)電壓VIN加到電路的輸入端。試分析該電路能夠?qū)崿F(xiàn)交流信號(hào)電壓VIN的放大嗎？

本文出自《電子電路基本原理66課》

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