【導讀】運算放大器在輸入為0V的時候，輸出不一定為0V，可能幾十uV到幾mv，zhegejiaozuoyunsuanfangdaqidezhiliupianzhi，ruguofangdabeishubijiaodadehua，zhegezhiliupianzhiyehuibeifangda，weilexiaochuzhiliupianzhi，zaiyunfangdedianyuanduanheshuruduanjiayigejiM的電阻，或者有的運放本身就有調零端Voffset，接上一個電阻用於抵消直流偏置，這個電阻就叫做偏置電阻。

運算放大器在輸入為0V的時候
，輸出不一定為0V，可能幾十uV到幾mv，zhegejiaozuoyunsuanfangdaqidezhiliupianzhi，ruguofangdabeishubijiaodadehua，zhegezhiliupianzhiyehuibeifangda，weilexiaochuzhiliupianzhi
，zaiyunfangdedianyuanduanheshuruduanjiayigejiM的電阻

，或者有的運放本身就有調零端Voffset，接上一個電阻用於抵消直流偏置
，這個電阻就叫做偏置電阻。

放大電路的元件是三極管
，所以要對三極管要有一定的了解。用三極管構成的放大電路的種類較多
，我們用常用的幾種來解說一下。圖1是一共射的基本放大電路，一般我們對放大路要掌握些什麼內容
？

（1）分析電路中各元件的作用;
（2）解放大電路的放大原理;
（3）能分析計算電路的靜態工作點;
（4）理解靜態工作點的設置目的和方法。

以上四項中，一項較為重要。

偏置電阻的計算

圖1中
，C1，C2為(wei)耦(ou)合(he)電(dian)容(rong)，耦(ou)合(he)就(jiu)是(shi)起(qi)信(xin)號(hao)的(de)傳(chuan)遞(di)作(zuo)用(yong)

，電(dian)容(rong)器(qi)能(neng)將(jiang)信(xin)號(hao)信(xin)號(hao)從(cong)前(qian)級(ji)耦(ou)合(he)到(dao)後(hou)級(ji)
，是(shi)因(yin)為(wei)電(dian)容(rong)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)不(bu)能(neng)突(tu)變(bian)，在(zai)輸(shu)入(ru)端(duan)輸(shu)入(ru)交(jiao)流(liu)信(xin)號(hao)後(hou)

，因(yin)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)不(bu)能(neng)突(tu)變(bian)因(yin)
，輸(shu)出(chu)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)會(hui)跟(gen)隨(sui)輸(shu)入(ru)端(duan)輸(shu)入(ru)的(de)交(jiao)流(liu)信(xin)號(hao)一(yi)起(qi)變(bian)化(hua)，從(cong)而(er)將(jiang)信(xin)號(hao)從(cong)輸(shu)入(ru)端(duan)耦(ou)合(he)到(dao)輸(shu)出(chu)端(duan)。但(dan)有(you)一(yi)點(dian)要(yao)說(shuo)明(ming)的(de)是(shi)
，電(dian)容(rong)兩(liang)端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)不(bu)能(neng)突(tu)變(bian)
，但(dan)不(bu)是(shi)不(bu)能(neng)變(bian)。

R1、R2為三極管V1的(de)直(zhi)流(liu)偏(pian)置(zhi)電(dian)阻(zu)，什(shen)麼(me)叫(jiao)直(zhi)流(liu)偏(pian)置(zhi)？簡(jian)單(dan)來(lai)說(shuo)，做(zuo)工(gong)要(yao)吃(chi)飯(fan)。要(yao)求(qiu)三(san)極(ji)管(guan)工(gong)作(zuo)


，必(bi)先(xian)要(yao)提(ti)供(gong)一(yi)定(ding)的(de)工(gong)作(zuo)條(tiao)件(jian)，電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)一(yi)定(ding)是(shi)要(yao)求(qiu)有(you)電(dian)能(neng)供(gong)應(ying)的(de)了(le)

，否(fou)則(ze)就(jiu)不(bu)叫(jiao)電(dian)路(lu)了(le)。

在zai電dian路lu的de工gong作zuo要yao求qiu中zhong，條tiao件jian是shi要yao求qiu要yao穩wen定ding
，所suo以yi，電dian源yuan一yi定ding要yao是shi直zhi流liu電dian源yuan，所suo以yi叫jiao直zhi流liu偏pian置zhi。為wei什shen麼me是shi通tong過guo電dian阻zu來lai供gong電dian？電dian阻zu就jiu象xiang是shi供gong水shui係xi統tong中zhong的de水shui龍long頭tou

，用yong調tiao節jie電dian流liu大da小xiao的de。所suo以yi，三san極ji管guan的de三san種zhong工gong作zuo狀zhuang態tai“：載止、飽和、放大”就由直流偏置決定

，在圖1中
，也就是由R1、R2來決定了。

首先
，我們要知道如何判別三極管的三種工作狀態
，簡單來說，判別工作於何種工作狀態可以根據Uce的大小來判別

，Uce接近於電源電壓VCC


，則三極管就工作於載止狀態
，載止狀態就是說三極管基本上不工作，Ic電流較小（大約為零），所以R2由於沒有電流流過，電壓接近0V，所以Uce就接近於電源電壓VCC。

若Uce接近於0V，則三極管工作於飽和狀態，何謂飽和狀態？就是說，Ic電流達到了值，就算Ib增大
，它也不能再增大了。

以上兩種狀態我們一般稱為開關狀態
，除這兩種外，第三種狀態就是放大狀態
，一般測Uce接近於電源電壓的一半。若測Uce偏向VCC，則三極管趨向於載止狀態，若測Uce偏向0V
，則三極管趨向於飽和狀態。

理解靜態工作點的設置目的和方法

放大電路
，就是將輸入信號放大後輸出，（一般有電壓放大

，電流放大和功率放大幾種，這個不在這討論內）。先說我們要放大的信號，以正弦交流信號為例說。在分析過程中，可以隻考慮到信號大小變化是有正有負，其它不說。上麵提到在圖1放大電路電路中，靜態工作點的設置為Uce接近於電源電壓的一半

，為什麼？

這是為了使信號正負能有對稱的變化空間，在沒有信號輸入的時候，即信號輸入為0，假設Uce為電源電壓的一半，我們當它為一水平線，作為一個參考點。當輸入信號增大時，則Ib增大，Ic電流增大，則電阻R2的電壓U2=Ic&TImes;R2會隨之增大
，Uce=VCC-U2，會變小。U2理論上能達到等於VCC
，則Uce會達到0V，這是說，在輸入信增加時，Uce變化是從1/2的VCC變化到0V.

同理，當輸入信號減小時
，則Ib減小，Ic電流減小，則電阻R2的電壓U2=Ic&TImes;R2會隨之減小
，Uce=VCC-U2，會變大。在輸入信減小時
，Uce變化是從1/2的VCC變化到VCC。這樣，在輸入信號一定範圍內發生正負變化時，Uce以1/2VCC為準的話就有一個對稱的正負變化範圍
，所以一般圖1靜態工作點的設置為Uce接近於電源電壓的一半。

要把Uce設計成接近於電源電壓的一半
，這是我們的目的，但如何才能把Uce設計成接近於電源電壓的一半

？這就是的手段了。

這裏要先知道幾個東西，個是我們常說的Ic、Ib，它們是三極管的集電極電流和基極電流
，它們有一個關係是Ic=β&TImes;Ib，但我們初學的時候，老師很明顯的沒有告訴我們，Ic

、Ib是多大才合適？這個問題比較難答，因為牽涉的東西比較的多
，但一般來說，對於小功率管，一般設Ic在零點幾毫安到幾毫安，中功率管則在幾毫安到幾十毫安，大功率管則在幾十毫安到幾安。

在圖1中，設Ic為2mA，則電阻R2的阻值就可以由R=U/I來計算，VCC為12V，則1/2VCC為6V，R2的阻值為6V/2mA，為3KΩ。Ic設定為2毫安，則Ib可由Ib=Ic/β推出
，關健是β的取值了
，β一般理論取值100
，則Ib=2mA/100=20#A
，則R1=（VCC-0.7V）/Ib=11.3V/20#A=56.5KΩ，但實際上，小功率管的β值遠不止100，在150到400之(zhi)間(jian)，或(huo)者(zhe)更(geng)高(gao)，所(suo)以(yi)若(ruo)按(an)上(shang)麵(mian)計(ji)算(suan)來(lai)做(zuo)，電(dian)路(lu)是(shi)有(you)可(ke)能(neng)處(chu)於(yu)飽(bao)和(he)狀(zhuang)態(tai)的(de)

，所(suo)以(yi)有(you)時(shi)我(wo)們(men)不(bu)明(ming)白(bai)
，計(ji)算(suan)沒(mei)錯(cuo)，但(dan)實(shi)際(ji)不(bu)能(neng)用(yong)，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)還(hai)少(shao)了(le)一(yi)點(dian)實(shi)際(ji)的(de)指(zhi)導(dao)，指(zhi)出(chu)理(li)論(lun)與(yu)實(shi)際(ji)的(de)差(cha)別(bie)。這(zhe)種(zhong)電(dian)路(lu)受(shou)β值的影響大，每個人計算一樣時

，但做出來的結果不一定相同。也就是說
，這種電路的穩定性差
，實際應用較少。但如果改為圖2的分壓式偏置電路，電路的分析計算和實際電路測量較為接近。

偏置電阻的計算

在圖2的分壓式偏置電路中，同樣的我們假設Ic為2mA，Uce設計成1/2VCC為6V。則R1、R2、R3、R4該如何取值呢。計算公式如下：因為Uce設計成1/2VCC為6V，則Ic&TImes;（R3+R4）=6V;Ic≈Ie。可以算出R3+R4=3KΩ
，這樣，R3
、R4各是多少？

一般R4取100Ω，R3為2.9KΩ，實際上R3我們一般直取2.7KΩ，因為E24係列電阻中沒有2.9KΩ，取值2.7KΩ與2.9KΩ沒什麼大的區別。因為R2兩端的電壓等於Ube+UR4

，即0.7V+100Ω×2mA=0.9V，我們設Ic為2mA
，β一般理論取值100
，則Ib=2mA/100=20#A，這裏有一個電流要估算的
，就是流過R1的電流了，一般取值為Ib的10倍左右，取IR1200#A。則R1=11.1V/200#A≈56KΩR2=0.9V（/200-20）#A=5KΩ;考慮到實際上的β值可能遠大於100，所以R2的實際取值為4.7KΩ。這樣
，R1、R2
、R3、R4的取值分別為56KΩ，4.7KΩ，2.7KΩ，100Ω
，Uce為6.4V。

zaishangmiandefenxijisuanzhong
，duocitichujiasheshenmede，zhezaishijiyingyongzhongshibiyaode，henduoshihouxuyaoyigecankaozhilaigeiwomenjisuan
，danwangwangquemeiyou，zhelimianyishiwomenduigezhongqijianbushuxi
，ershiwangjileyijianshi
，womenzijicaishiyongdianluderen
，yixieshujukeyizijisheding，zheyangkeyishaozouwanlu。

陰極偏置電阻和反饋電阻的計算?

對於輸入級陰極處施加了大環路負反饋的功放來說
，在設計的過程中，EP2C8F256CXNAA對dui陰yin極ji偏pian置zhi電dian阻zu和he反fan饋kui電dian阻zu的de計ji算suan，容rong易yi成cheng為wei複fu雜za的de計ji算suan。不bu過guo
，如ru果guo我wo們men能neng保bao持chi鎮zhen定ding，通tong過guo畫hua出chu眾zhong多duo簡jian明ming扼e要yao的de電dian路lu分fen析xi圖tu
，把ba所suo有you信xin息xi全quan部bu做zuo好hao標biao注zhu，那na麼me，問wen題ti就jiu可ke以yi得de到dao簡jian化hua

，能neng達da到dao我wo們men可ke掌zhang控kong的de程cheng度du。

隻在信封背麵寫寫畫畫，是難以得到答案的。我們需要同時考慮如下4個主要因素。

·我們需要正確地設置好陰極偏置電壓。通常來說，這是歐姆定律的簡單應用
；但這裏稍複雜一些，因為偏置電流將同時流過陰極電阻和反饋電阻。

·榆入管本身在陰極電阻上產生電流反饋，而這個陰極電阻，還有來自於放大器輸出端的電流流過。

·我們需要設定好陰極電阻與反饋電阻的阻值比例
，以便獲得所需的負反饋量。

·就我們關心的AC來說，陰極電阻是與輸入管的‰並聯的。我們已知道限製因素
，現在，應該可以畫圖作標注，並利用公式進行一些計算。

由於我們需要讓陰極電壓等於2.5V，而陽極電流為190V／47kQ，因此，陰極與地線之間的總電阻必定為618.4Q。

要實現Mullard所稱的11W的EL84推挽輸出功率

，需要讓輸入管陽極信號擺幅達到8.636。這意味著，陽極信號電流須為8.636V／47kQ=0.1837mARMs。這個電流也流進陰極電路
，在沒有作旁路處理的電阻上形成反饋電壓。

我們希望這台功放的輸入靈敏度為2Ms，我們還知道，在施加大環路負反饋之前
，輸入靈敏度為298Ms。因此，陰極處的反饋電壓需為2V一0.298V=1.702Ms。我們知道，在輸出10W時，功放的輸出信號將是8.944Ms。

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