Collector Feedback Bias with Emitter Resistance

Summary

本讲座介绍了带有发射极电阻的集电极反馈偏置方案，结合了发射极偏置和集电极反馈偏置。讲解了如何使用基尔霍夫电压定律(KVL)计算基极电流和集电极电流，并推导了输出电压公式。特别强调了为了使集电极电流独立于β值，需要遵循特定的条件。最终，通过计算基极电流和集电极电流，能够准确确定工作点。接下来将讲解电压分压偏置，这是另一种重要的偏置方案。

Takeaways

• 😀 本讲解介绍了集电极反馈偏置与发射极电阻偏置的结合应用。
• 😀 通过应用基尔霍夫电压定律（KVL），我们可以推导出输入电流IB的表达式。
• 😀 在推导过程中，从VCC开始，逐步考虑各个电阻和电压降，最终得出方程。
• 😀 通过电流连续性方程（KCL），可以得出总电流I等于集电极电流IC加上基极电流IB。
• 😀 使用KVL和KCL推导后，最终得到基极电流IB的表达式，IB与VCC、VBE、RB、RC及RE有关。
• 😀 IC可以通过β（放大系数）与IB的关系表示，IC = β * IB。
• 😀 集电极电流IC可通过条件RB < (β + 1)(RC + RE)来使其不依赖于β值，从而稳定工作点。
• 😀 输出电压VCE的计算同样依赖于KVL，在输出回路中，电压VCE与集电极电流IC、RC及RE相关。
• 😀 通过集电极电流IC的表达式，我们可以计算出VCE，从而确定操作点。
• 😀 本讲结束时，提到下次将讲解电压分压偏置，这是一个非常重要的偏置方案，建议复习哈维定理。

Q & A

什么是集电极反馈偏置方案？

集电极反馈偏置方案结合了发射极偏置和集电极反馈偏置的优点，旨在保持稳定的工作点，减少温度和β值变化对电路的影响。

如何通过基尔霍夫电压定律（KVL）计算基极电流（IB）？

通过应用基尔霍夫电压定律（KVL），从VCC开始，经过各个电阻和电压降，最后到地电位，可以得到基极电流的表达式。最终基极电流IB为：IB = (VCC - VBE) / (RB + (β + 1)(RC + RE))

集电极电流（IC）如何与基极电流（IB）相关？

集电极电流IC与基极电流IB的关系是通过放大系数β来表示的，IC = β × IB。

为什么要确保集电极电流（IC）不依赖于β值？

如果集电极电流IC依赖于β值，那么当换用不同的晶体管时，β值的变化会导致IC发生变化，从而使得工作点不稳定。通过满足条件RB < (β + 1)(RC + RE)，可以使得IC独立于β值。

如何计算输出电压VCE？

输出电压VCE可以通过在输出回路中应用基尔霍夫电压定律来计算。其表达式为：VCE = VCC - IC × (RC + RE)。

什么是发射极电流（IE）与集电极电流（IC）的关系？

发射极电流（IE）几乎等于集电极电流（IC），这是因为大部分基极电流被转化为集电极电流，IE ≈ IC。

当我们得到了基极电流（IB）时，如何进一步计算集电极电流（IC）和输出电压VCE？

一旦得到了基极电流IB，可以通过IC = β × IB计算集电极电流IC，然后代入VCE的表达式VCE = VCC - IC × (RC + RE)，即可计算输出电压VCE。

为什么集电极反馈偏置方案中要使用发射极电阻（RE）？

使用发射极电阻（RE）可以增强电路的稳定性，减少由于温度变化或β值变化引起的影响，帮助保持稳定的工作点。

讲解集电极反馈偏置的公式时，为什么会涉及到β + 1？

在集电极反馈偏置中，β + 1是因为发射极电流IE不仅包括集电极电流IC，还包括基极电流IB。为了准确计算基极电流和集电极电流之间的关系，使用β + 1。

接下来的课程会讨论什么内容？

接下来的课程将讨论电压分压偏置，这是一种重要的偏置方案，并将介绍如何使用阿瓦隆定理。