重点难点2（BJT直流偏置）.doc-教程与笔记习题

简介：
本文档《重点难点2（BJT直流偏置）》为学习者提供了关于双极结型晶体管(BJT)直流偏置设置的详细解析、实例和练习，是深入理解电路设计的重要参考资料。 BJT（晶体管）是电子工程中的一个关键元件，在放大电路中有广泛的应用。本段落将详细探讨与BJT直流偏置相关的重要概念及难点。 首先，讨论的是输入特性和输出特性曲线：这些曲线主要描述了基极-发射极电压(Vbe)对基极电流(Ib)的影响以及集电极-发射极电压(Vce)和集电极电流(Ic)之间的关系。通过分析这些曲线可以更好地理解BJT的工作原理及其不同工作区域的划分。 其次，介绍的是BJT的三个主要工作区：放大区、饱和区与截止区。在放大区内，输入电流会被放大并输出更大的集电极电流；而在饱和区内，尽管基极-发射极电压较高，但集电极-发射极之间的电压较低，使得BJT类似一个闭合开关；至于截止区，则表现为断开的开关状态，此时Ic几乎为零。 接着是判断工作区域的方法：通过观察Vbe和Vce的关系来确定。例如，在放大区内Vbe>0且Vce>0；饱和区内则是虽然有较大的Vbe但接近于零的Vce值；而在截止区中要么Vbe<0，要么Ic≈0。 然后是各极电压与电流的特点：在放大区域内的变化表现为Ib的变化导致相应的比例变化出现在Ic上；到了饱和区间即使增加基极输入电流也不会显著影响集电极输出电流的大小；而当进入截止区时几乎所有的基级电流都会减小至接近零的程度，同样地，集电极的输出也会降至很低水平。 之后介绍了BJT的直流模型和直流通路的概念：前者是通过简化为理想电源与电阻的方式帮助分析静态工作点；后者则是为了计算该工作点而在交流信号分析中忽略耦合电容后的电路图。 设置适当的静态工作点对于避免温度变化或元件离散导致失真至关重要。通常选择合适的偏置电阻值，使Ib和Ic处于放大区的中心位置可以减少非线性失真的发生，如饱和失真（向饱和区域移动）和截止失真（朝向截止状态倾斜）。 单基极与双基极电阻偏置是两种常见的设置方法：前者虽然结构简单但容易受到温度影响而偏离原有的静态工作点；后者则提供更加稳定的工作环境，然而电路设计相对复杂。耦合电容的作用在于交流信号分析中隔离直流分量，并确保信号能够在多级放大器之间传递而不改变后续各级的偏置状态。 在集成电路的应用场景下，通常采用差分对或共射极跟随器等结构来实现稳定的直流偏置控制及调节需求。直接耦合与阻容耦合是两种不同的连接方式：前者能够传输全频带信号且适用于宽频带系统设计；后者则只传递交流信号，并且各级静态工作点独立设定，但频率响应范围受到一定限制。 理解和掌握上述内容对于电路的设计和分析至关重要，它们构成了BJT在电子工程应用中的基础。