三极管放大电路中直流电源的作用到底是什么

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三极管放大电路中直流电源的作用是建立合适的静态工作点。三极管有三种工作状态,放大,截止,饱和。

仅仅在放大状态下,基极电流Ib才能控制集电极电流Ic,截止状态下三极管三个电极都无电流,相当于一个开关断开;饱和时,虽然三个电极都有电流但此时的集电极电流约等于Vcc/Rc,基极电流控制不了集电极电流也就放大不了信号。

那么要让放大器能正常放大必须先让管子处于放大状态,这是要满足一定外部条件的。对三极管而言,就必须保证发射结正向偏置,集电结反向偏置。且,还要使放大器能在正常放大的时候不会产生非线性失真。

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三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。

如果事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。

另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小)。

而加上偏置,让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大。

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