BJT 偏置：你需要知道的一切

如果 BJT 经受偏置，具有放大能力的电子电路可以更有效地执行。通常，此过程涉及向其端子施加外部电压，以将设备切换到所需状态。许多电路设计通常采用电阻器来分配正确的输入电流和电压电平。不同的 BJT 偏置技术可提供特定的特性，而其他技术可防止热失控。实际上，这使得它们对于放大应用非常有用。

本文将指导您了解 BJT 偏置基础知识和电路实现。那么让我们一起来看看吧！

什么是 BJT 偏置？

此图显示了一个双极结型晶体管。

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一般来说，晶体管偏置涉及向 BJT 的基极和发射极施加特定量的电压，以提高其效率和性能。在这种情况下，该过程使晶体管能够放大晶体管电路中的交流输入信号。因此偏置 BJT 将使发射极-基极结处于正向偏置状态。同时，基极-集电极交叉点将配置为反向偏置状态。因此，它将在活动区域​​中运行。

BJT 偏置将依靠电阻器来分配正确的电压电平。

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此外，集电极电阻的额定值应允许锗晶体管的集电极-发射极电压超过 0.5V，硅晶体管的电压超过 1V。

测试版 BJT

图像显示了双极结型晶体管中的电流流动过程。

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Beta (β) 是指器件在基极电流与其集电极放大水平之间的整体灵敏度。它还可以识别设备的增益。例如，如果 β 值与该值匹配，则晶体管的基极电流将放大 100 倍。当然，这个因素是在双极结型晶体管工作在正向激活状态时产生的。

BJT 偏置电路

我们包括了一些 BJT 偏置电路的例子，它们可用于放大目的。

固定偏差

固定偏置电路图。

正如您在电路图中看到的那样，基极电阻 (RB) 连接到 VCC 和基极端子。在这种情况下，RB 上的电压降会导致基极-发射极结设置为正向偏置状态。以下公式确定 IB 的值。

在固定偏置型电路中，VCC 和 VBE 都具有固定值。同时，RB 保持不变。因此，IB 也会有一个连续的值，导致一个有限的操作点。因此，这种偏置类型由于其 β+1 稳定性因子而提供较差的热稳定性。

这是由于晶体管的 β 参数的不可预测性而发生的。它也可能有很大的不同，尤其是在具有相似型号和晶体管类型的情况下。当 β 变化时，IC 也会发生变化。因此，这种依赖于 β 的偏置类型可能会因晶体管属性和温度变化而发生工作点变化。

总体而言，固定基极偏置电路依赖于最少的组件和简单的设计。通过在课程中调整 RB 值，用户可以改变活动区域的工作点。此外，源极没有负载，因为基极-发射极结没有电阻器。因此，该电路具有开关应用。

以下等式参考了该电路的电压和电流：

collector-to-base 偏差

电路图表示集电极到基极的偏置设计。

在这种集电极到基极的偏置设置中，尽管 β 值很大，但两个电阻器为晶体管的有源区提供直流偏置。由于直流偏压来自集电极电压（VC），因此具有出色的稳定性。

基极偏置电阻器 (RB) 不是电源电压轨 (VCC)，而是连接到晶体管的集电极 (C)。集电极电流的增加将导致集电极电压降低。实际上，基极驱动减少，从而降低了集电极电流。这确保了晶体管的 Q 点保持固定。因此，集电极反馈偏置技术在晶体管周围产生负反馈。发生这种情况是因为 RB 从输出中提取直接输入，并将其分配到输入端。

负载电阻 (RL) 上的电压降产生偏置电压。因此，增加负载电流将导致负载电阻上出现明显的压降。同时，它会导致集电极电压降低。之后，基极电流 (IB) 将下降，IC 恢复到其原始值。

降低集电极电流会产生相反的反应。在这种情况下，这种偏向方法是指自偏向。总体而言，该设计为许多放大器项目提供了出色的应用。

您可以在下面找到集电极到基极偏置的电路方程：

带发射极电阻的固定偏置

固定偏置与发射极电阻电路图。

电路图显示了一个固定偏置网络，它通过一个外部电阻器 (RE) 连接到晶体管的发射极。如果 VBE 随着温度升高保持恒定，则发射极电流会增加。但是，增加的发射极电流 (IE) 会导致发射极电压 (VE =IERE) 升高，从而导致基极电阻 (RB) 两端的电压降低。

下面的等式确定了基极电阻上的电压。

同时，可以通过以下公式确定基极电流：

这会降低基极电流，从而降低集电极电流，因为 IC 与 IB 匹配。公式 IC =α IE (α 等于 1) 定义了集电极和发射极电流。因此，这可以抵消发射极电流温度的升高，从而确保稳定的工作点。用替代类型替换晶体管可能会改变 IC 值。使用与上述相同的技术将使任何更改无效，保持一个持久的操作点。因此，这种偏置网络提供了对固定基偏置网络的改进支持。

总的来说，该电路利用了这个方程：

分压器偏置或分压器

分压器电路图。

如您所见，两个外部电阻器 R1 和 R2 集成到该电路中以形成分压器。这种设置允许 R2 上产生的电压将晶体管的发射结设置为正向偏置状态。总体而言，流过 R2 的电流将比必要的基极电流高十倍。

通常，这种偏置类型意味着 VBE 和 β 中发生的变化不会影响 IC，这反过来又提供了最大的热稳定性。温度升高会导致 IC 和 IE 升高。这导致更高的发射极电压，从而导致更低的基极-发射极电压。之后，这导致基极电流 (IB) 减小，IC 恢复到其初始状态。

不管放大器增益如何降低，由于稳定​​性最大化，该偏置电路具有广泛的应用。

该电路依赖于以下公式：

发射器偏差

显示发射极偏置设计的电路图。

如上所示，该电路依靠两个称为 VCC 和 VEE 的电源来工作。这些特征匹配但极性相反。 VEE 将基极-发射极结设置为正向偏置状态。同时，VCC 将集电极-基极交叉点形成反向偏置状态。

此外，IC 可以依赖 RE>> RB/β 和 VEE>> VBE 而不是 VBE 和 β。这样做提供了一个平衡的操作点。

总结

如您所见，BJT 偏置确保晶体管在电路中正确运行，提供交流信号放大。它通过选择影响晶体管工作点的电阻器来实现这一点。此外，集电极结设置为反向偏置状态，而发射极-基极设置为正向偏置状态。当然，电路设计将完全取决于预期的应用和您想要实现的目标。

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