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运放为什么需要偏置威廉希尔官方网站 ?
因为运放也是三极管构成的,三极管要实现放大就要工作在一定的基极直流电压和集电极直流电压下,这就是偏置。
因为当运放做放大器应用时:
使输入为零,但是输出不为零的情况下。
就需要在运放的调整端加一个电位器和+VCC或-VEE相连作调整(datasheet里面有相应威廉希尔官方网站 ),调整电位器使输入为零时,输出也为零。相应的电压和电流呢,就叫做偏置电压和偏置电流。
我们为什么需要偏置威廉希尔官方网站 ?
实际放大威廉希尔官方网站 的信号不需要直流电压成分
在实际的放大威廉希尔官方网站 中,由于需要放大的信号不包括直流成分,晶体管放大威廉希尔官方网站 所放大的仅仅是交流信号部分。频率大约在数十赫兹以上的交流信号能够通过放大威廉希尔官方网站 就可以了。因此在威廉希尔官方网站 中,为了滤除直流成分,常常在输入端连接一个电容。
各级放大威廉希尔官方网站 的输入、输出的直流电压幅度不同
以上图中对放大威廉希尔官方网站 进行说明所使用的是npn型晶体管。pnp型晶体管威廉希尔官方网站 的电源电压VPS(V)和电流I(A)的方向,与此图完全相反。
当采用多级晶体管放大威廉希尔官方网站 连接时,各级放大威廉希尔官方网站 的输入、输出以及晶体管工作的直流电压有所不同。
此时,如果通过负载电阻RL(Ω)直接将交流电压VIN(V)放大的部分输出到下一级晶体管放大威廉希尔官方网站 的话,集电极的直流电压也会通过负载电阻RL加到下一级放大威廉希尔官方网站 的输入端,就不能实现正常的放大功能。
为使威廉希尔官方网站 正常工作采用电容隔离放大威廉希尔官方网站 间的直流成分
为了使各级晶体管放大威廉希尔官方网站 实现正确的电压放大功能,即在放大威廉希尔官方网站 和负载电阻之间只进行交流信号的传递,在威廉希尔官方网站 中加入CIN(F)和COUT(F),以隔离各个晶体管放大威廉希尔官方网站 的直流电压成分,使其无法在威廉希尔官方网站 中通过。
为了让晶体管正常工作,需要为其提供偏置电压
由于放大威廉希尔官方网站 之间的电容CIN隔离了信号中的直流成分,要使晶体管放大威廉希尔官方网站 正常工作,就需要保证基极、发射极以及集电极之间处于正确的电压关系。为此,在晶体管放大威廉希尔官方网站 中加入偏置威廉希尔官方网站 ,为晶体管提供正常工作所需要的偏置电压。
如等效威廉希尔官方网站 那样,基极与发射极之间被等效为一个二极管。要使该二极管导通,就需要提供一个适当大小的基极电流IB(A)。
通过电阻产生偏置电压的“偏置威廉希尔官方网站 ”
为了获得晶体管正常工作所需要的正确的电压关系,通过电阻实现与直流电压源VBIAS相当的电压。
为了晶体管能正常工作,通过在放大威廉希尔官方网站 中加入一个普通的电阻R1(Ω),引入直流电源电压VPS,给晶体管提供基极电压和基极电流IB。这就是在晶体管威廉希尔官方网站 之外又加入的“偏置威廉希尔官方网站 ”。
多级放大威廉希尔官方网站 中的电容CIN,隔离了各级放大威廉希尔官方网站 块间的直流电压,使得各级威廉希尔官方网站 中的晶体管均能够按照各自的“正确的电压关系”正常工作。这样的威廉希尔官方网站 被称为CR(Capacitor-Resistor)连接方式放大威廉希尔官方网站 。
为了使各级威廉希尔官方网站 的晶体管均能正常工作,就需要为各级威廉希尔官方网站 提供不同的电压源,有了这样的偏置威廉希尔官方网站 ,就解决了这个问题。图中提供偏置电压的威廉希尔官方网站 是“固定偏置威廉希尔官方网站 ”,但也能在各级放大威廉希尔官方网站 中(恰当地)使用。
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