三极管直流工作环境分析(一)

上期分析了发光二极管在NPN和PNP三极管电路中放置位置以及用PNP三极管如何搭建电路的两个问题，接下来的问题就是如何用三极管放大小信号，那么如何给三极管基极B提供一个“不大不小”的基极电流Ib，提供一个可靠的直流工作环境使其工作在放大区，就是我们要讨论的问题了。

关键词：直流工作环境;

基极电流Ib通常由三家管基极电压Vb来提供，所以问题就变成了为三极管基极B极寻找一个合适的偏置电压Vb，接下来拿一支笔和纸跟随以下的推导来理解分压器(由两个电阻分压构成)为三极管创造直流工作条件的。

01偏置参数之一——基极电压Vb

如图1-1所示是一种利用分压器向三极管基极B极提供偏置的电压电路，电阻R1、R2构成了一个分压器向三极管提供偏置电压Vb。

图1-1 分压器偏置电路

由于三极管的输入阻抗Rin与电阻R2并联，根据欧姆定律得A点得电压，即基极电压Vb为：

其中，电阻R2和输入阻抗Rin并联值才是基极的分压电阻，省略推导过程，三极管的输入阻抗Rin由直流增益hfe与发射极e极上的电阻Re的乘积来决定，即：

如果并联的两个电阻中有一个阻值是另一个的10倍或者以上，则并联总电阻很接近阻值小的那个电阻，所以，如果三极管的输入阻抗Rin≥10R2,则式(1.1)可以化简为：

在图1-1中，假设hfe=100,于是输入阻抗为：

满足式(1.3)的条件，于是得三极管偏置电压Vb：

三极管偏置电压Vb是分析得第一个让三极管工作在放大区得参数，对于三极管放大器得分析往往都是从Vb开始，所以基极电压计算的正确性对整个电路是非常重要得。

02偏置参数之二——集电极电流Ic

电路图如图1-2所示:

图1-2 分压器偏置电路

有了三极管偏置电压Vb，三极管基极-发射极间获得正向偏置，所以Vbe=0.7V，可以进一步得到三极管发射极e极电压Ve:

三极管发射极e极与电阻Re串联，根据欧姆定律可以得到发射极电流Ie:

知道发射极电流Ie是一个巨大得“成就”，由此就可以知道分压器偏置电路中得其他参数，首先，三极管集电极电流Ic与发射极电流Ie是非常接近得，于是有：

式(1.5)已经计算出图1-2的三极管偏置电压Vb=3.59V，根据式(1.6)可知：

代入式(1.7)中，得发射极电流：

由式(1.8)可得到：

三极管基极电压、集电极电流就此分析结束，下期就进入三极管的集电极电压以及负载曲线了!