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使用Ube倍增器做偏置电路其电阻到底该怎样取值才是合理的?我也来说几句,见下图:
我们知道之所以要使用Ube倍增电路作为偏置电路,是为了当I发生变化时偏置电压U仍能保持稳定。要使U保持稳定,就必须使流过R1、R2的电流I1、I2保持稳定,发生变化的电流只能是流过三极管Q的电流Ic。R2二端的电压受三极管发射结的钳制,所以可以认为I2是稳定的。根据三极管的工作原理可知,如果Ic是变化的,那么Ib也是变化的,而Ib又是由R1提供的,所以I1不可能绝对稳定。一种可行的办法就是让Ib远远小于I1,小到可以被“忽略”的程度,于是可认为I1=12,I1也是稳定的了。根据经验,一般认为当I1>10Ib时,Ib可以被“忽略”,所以R1、R2取值时,要确保I1>10Ib才是合理的。举一具体例子来说明:假设电压放大级的静态电流即上图中的I=9mA,需要输出的偏置电压U=2.7V,偏置管的直流电流放大系数hFE=80,偏置管Ube=0.65V。首先可忽略掉R1、R2的分流计算出Ib=I/hFE=9÷80=0.1125mA,I1>10Ib=1.125mA,R1<(U-Ube)/I1=(2.7-0.65)/1.125≈1.8222K,实际可取标准值R1=1.8K。R2容易确定且是用固定电阻和可调电阻串联代替,我就不废话了,我这里主要是想说明确定R1、R2的阻值应该从哪里入手才是合理的。
要保持偏置电压U的稳定,我上面的分析里根本无需考虑Ic与I1或I2的比值,不存在要求Ic=10I1(相当于一楼的I2=10I1),Ic(对应于一楼的I2)比I1大太多是不可以的,因为这样很可能会导致不能满足I1>10Ib这个必要条件!
Ic的大小从理论上说只要偏置管不发生截止的现象就能保证偏置电压U的稳定和实现温度补偿。实际由于动态时推动级会从电压放大级吸取一定大小的电流,所以Ic静态时要有一定的大小,具体最小值还得看电压放大级吸取电流的大小。另外如果电压放大级的静态电流漂移比较大,Ic也要大一点才行。如果是按我上面的方法确定R、R2,只要R1的取值不过多小于计算值,Ic大小的问题不用考虑。
再来看CS480图中偏置电路里的元件参数,与我上面所计算出来的R1为1.8K相差很大(CS480中仅为470Ω),是不是就此可认定这是CS480的bug?不见得,实际上有的时候电路对元件参数的容差度是很大的。请注意,在正常情况下,按CS480原图的元件参数,流过偏置电路中电阻的电流绝不可能达到6.5mA,而是一般不会超过4.5mA!原图中电压放大级的电流是9mA,所以流过偏置管的电流不小于4.5mA,哪有bug?即使由于元件参数的离散性,电压放大级的电流降到6mA,电路也基本可正常工作。

为什么说CS480正常时流过偏置电路中电阻的电流绝不可能达到6.5mA?仔细分析一下吧。如果不先搞明白这个问题,怎么去分析所得出的结论都是错误的。 |
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