電子學
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電子學 第八版 Floyd PowerPoint PPT Presentation


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電子學 第八版 Floyd. 第五章. 摘要. 直流工作點. 偏壓可建立電晶體放大器的直流工作點( Q -點) ; 交流信號可在工作點上下變動 。. I. (mA). C. 負載線. 例如:直流基極電流若是300 m A, 當信號輸入時引起基極電流變化從200 m A 到400 m A, 集極電流變化從20 mA 到40 mA。. I. I. b. c. A. 400. A. µ. 40. Q. 300. A. =. I. µ. I. 30. BQ. CQ. B. 20. 200. A. µ. (V). V.

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電子學 第八版 Floyd

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Presentation Transcript


Floyd

電子學

第八版

Floyd

第五章


Floyd

摘要

直流工作點

偏壓可建立電晶體放大器的直流工作點(Q-點) ;交流信號可在工作點上下變動 。

I

(mA)

C

負載線

例如:直流基極電流若是300mA,當信號輸入時引起基極電流變化從200mA到400mA,集極電流變化從20mA到40mA。

.

I

I

b

c

A

400

A

µ

40

Q

300

A

=

I

µ

I

30

BQ

CQ

B

20

200

A

µ

(V)

V

CE

0

1.2

3.4

5.6

V

CEQ

V

ce


Floyd

I

C

Q

B

輸入

I

信號

I

CQ

Q

V

0

CE

V

截止

CC

截止

V

ce

V

CEQ

摘要

直流工作點

信號擺動超出作用區時就會被切掉。

例如:偏壓建立在較低的工作點,結果信號在靠近截止區的部分被切除。


Floyd

IB

I2

摘要

分壓器偏壓

一個實用的方法就是用電壓源VCC分壓的方式建立一個工作點。

選用R1與R2以建立VB電壓。假如IB比I2小很多時稱為剛性分壓器。

例題:

決定電路的基極偏壓 。

解答:

4.62 V


Floyd

摘要

分壓器偏壓

後續:

試求射極電壓VE,和射極電流IE?

解答:

VE 比VB 少一個二極體的電壓:

4.62 V

VE = 4.62 V – 0.7 V =

3.92 V

3.92 V

使用歐姆定律:

5.76 mA


Floyd

摘要

分壓器偏壓

在不考慮負載效應,得到VB的近似值是一個合理的情況,一個更正確的解答是使用戴維寧等效電路計算輸入電路。

VTH = VB(no load)

= 4.62 V

RTH = R1||R2 =

= 8.31 kW

如圖所示是一個戴維寧等效輸入電路


Floyd

摘要

分壓器偏壓

繪出基極到射極的KVL(克希荷夫)迴路,計算出IE

代入和解出,

5.43 mA

和 VE = IERE = (5.43 mA)(0.68 kW)

=

3.69 V


Floyd

摘要

分壓器偏壓

Multisim允許你很快的檢查結果。


Floyd

摘要

分壓器偏壓

一個pnp電晶體可以使正電壓偏壓或負電壓偏壓,注意(b)和(c)是相同的電路;兩個都是用正偏壓。

(a) (b) (c)


Floyd

摘要

分壓器偏壓

例題:

試求 pnp電路的IE,證明這電路是剛性分壓器偏壓(沒有負載效應) 。

解答:

11.1 V

10.4 V

5.74 mA


Floyd

摘要

射極偏壓

射極偏壓有很好的穩定度,但是需要正電壓和負電壓雙電壓源。

在故障分析時,假設在npn電晶體的射極電壓VE大約是-1V。

例題:

假設VE 是 -1V, IE 是多少?

-1 V

解答:

-1.87 mA


Floyd

摘要

射極偏壓

使用Multisim檢查顯示檢修目地的假設是合理的。

在這個例子,若要詳細分析,你可包括βDC的影響。


Floyd

摘要

基極偏壓

基極偏壓因為電路簡單,常用在開關電路,但不常用在線性放大器,因為工作點會受β值影響。

基極電流來自集極的電源,經過一個大的基極電阻。

例題:

IB是多少?

解答:

25.5 mA


Floyd

摘要

基極偏壓

後續:

在β=100和β=200比較VCE 的變化。

解答:

在 b = 100:

10.4 V

在 b = 300:

1.23 V


Floyd

摘要

射極回授偏壓

多接一個射極電阻可改變基極偏壓變成射極回授偏壓電路,讓電路變得更可靠。射極電阻形成一個負回授電路。

射極電流的方程式是使用KVL(克希荷夫) 經過基極的迴路。結果是:


Floyd

摘要

集極回授偏壓

集極回授偏壓電路是另外一種形式的負回授電路,可以增加電路的穩定度。基極電阻連接到電晶體的集極而不是連結到電壓源VCC 。

集極電流的方程式是使用KVL(克希荷夫)定律經過基極電路寫出的式子。結果是


Floyd

摘要

集極回授偏壓

例題:

當β=100變成β=300,比較IC的變化。

解答:

當 b = 100,

2.80 mA

當 b = 300,

4.93 mA


Floyd

重要詞彙

由特定的電壓和電流值所決定的放大器直流工作點。

Q-點

(Q-point)

直流負載線(DC load line)

線性區 (Linear region)

剛性分壓器(Stiff voltage divider)

回授(Feedback)

依電晶體電路的 IC與 VCE 所繪成的直線。

負載線位於飽和點和截止點之間的區域。

為一負載效應可忽略之分壓器。

由電路的輸出端取出部份信號,送回輸入端的過程,以便達到減弱或增強輸出的目的。


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