什么是偏置电路
晶体管构成的扩大器要做到不失真地将信号电压扩大,就必须确保晶体管的发射结正偏、集电结反偏。即应该设置它的作业点。所谓作业点便是经过外部电路的设置使晶体管的基极、发射极和集电极处于所要求的电位(可根据核算取得)。这些外部电路就称为偏置电路。
场效应管偏置电路
场效应管偏置电路为了使扩大电路正常地作业能把输入信号不失真地加以扩大,必须有一个适宜而安稳的静态作业点为扩大电路供给直流电流和直流电压的电路。叫做直流(静态)偏置电路,简称偏置电路因为各种电子电路对偏置电路有不同的要求,所以在实践电路中加设的偏置电路也有所不同。
场效应管扩大电路的根本结构
场效应管与晶体管相同,也具有扩大效果,但与一般晶体管是电流操控型器材相反,场效应管是电压操控型器材。它具有输入阻抗高、噪声低的特色。
场效应管的3个电极,即栅极、源极和漏极别离相当于晶体管的基极、发射极和集电极。图5-21所示是场效应管的3种组态电路,即共源极、共漏极和共栅极扩大器。图5-21(a)所示是共源极扩大器,它相当于晶体管共发射极扩大器,是一种最常用的电路。图5-21(b)所示是共漏极扩大器,相当于晶体管共集电极扩大器,输入信号从漏极与栅极之间输入,输出信号从源极与漏极之间输出,这种电路又称为源极输出器或源极跟从器。图5-21(c)所示是共栅极扩大器,它相当于晶体管共基极扩大器,输入信号从栅极与源极之间输入,输出信号从漏极与栅极之间输出,这种扩大器的高频特性比较好。
绝缘栅型场效应管的输入电阻很高,如果在栅极上感应了电荷,很不简单泄放,极易将PN结击穿而形成损坏。为了防止发生PN结击穿损坏,寄存时应将场效应管的3个极短接;不要将它放在静电场很强的当地,必要时可放在屏蔽盒内。焊接时,为了防止电烙铁带有感应电荷,应将电烙铁从电源上拔下。焊进电路板后,不能让栅极悬空。
场效应管扩大电路的直流偏置电路
由场效应管组成扩大电路时,也要树立适宜的静态作业点Q,并且场效应管是电压操控器材,因而需求有适宜的栅-源偏置电压。常用的直流偏置电路有两种方法,即自偏压电路和分压式自偏压电路。
1.自偏压电路
图1(a)所示电路是一个自偏压电路,其间场效应管的栅极经过电阻Rg接地,源极经过电阻R 接地。这种偏置方法靠漏极电流ID在源极电阻R上发生的电压为栅-源极间供给一个偏置电压VGS,故称为自偏压电路。静态时,源极电位VS=IDR。因为栅极电流为零,Rg上没有电压降,栅极电位VG=0,所以栅源偏置电压VGS= VG–VS= –IDR 。耗尽型MOS管也可采用这种方法的偏置电路。
图1(b)所示电路是自偏压电路的特例,其间VGS=0。明显,这种偏置电路只适用于耗尽型MOS管,因为在栅源电压大于零、等于零和小于零的必定范围内,耗尽型MOS管均能正常作业。
增强型MOS管只要在栅-源电压到达其敞开电压VT时,才有漏极电流ID发生,因而这类管子不能用于图1所示的自偏压电路中。
2.分压式偏置电路
分压式偏置电路是在自偏压电路的基础上加接分压电路后构成的,如图2所示。静态时,因为栅极电流为零,Rg3上没有电压降,所以栅极电位由Rg2与Rg1对电源VDD分压得到,即 。源极电位VS=IDR,因而栅源直流偏置电压 。
这种偏置方法相同适用于结型场效应管或耗尽型MOS管组成的扩大电路。