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(續上小節)
4. 集電極反饋偏置
前面的“分壓偏置”電路雖然性能非常穩定,比較完美地解決了β引數偏移的問題,但也有缺點,其缺點就是功耗太大, 就拿前面的案例3-6-2來說,為了維持基極的分壓穩定點,分壓偏置的兩個電阻要消耗的電流約為:15V / 22kΩ≈0.68mA,
也就是說,僅僅為了維持這個分壓點,就要消耗一個毫安級的功耗,這是非常不劃算的,因此人們又設計出了集電極反饋偏置(collector feedback configuration)電路,這個電路的靜態功耗比分壓偏置小,但是穩定性會有一點點受β引數影響,也就是說,性能介于“分壓偏置”和“改進的固定偏置”之間,算是一個折中方案吧,電路圖如下所示:

圖3-6.12
(1) 靜態作業點分析
到目前為止,我們對如何計算靜態作業點應該已經很熟悉了,在這個電路中,輸入和輸出靜態作業點可以很容易地列出計算式,如下圖所示:

圖3-6.13
根據上圖中的電流關系,我們可以列些出總的KVL方程:

然后就是取近似的魅惑時刻:
• ICB = IC+IB ≈ IC = βIB
• IE ≈ IC = βIB
將ICB和IE代入上式,可得:

解得輸入靜態電流IB為:

若BJT晶體管作業于放大區,可得輸出靜態作業電流為IC為:

輸出靜態作業電壓VCE為:

(2) 引數β對靜態作業點的影響
下面我們來看一看引數β對靜態作業點IC的影響有多大,前面我們已算得,靜態作業點IC的運算式為:

為更易于觀察,我們設:VX=VCC-0.7V,RX=RC+RE,于是上式可簡寫成:

當βRX遠大于RB時,上式可近似為:

可見,當βRX遠大于RB時,靜態輸出電流IC可近似視為不受β引數影響,
案例3-6-3:在下圖中,計算當β=100和β=150時的IB, IC, VCE,并進行比較,

圖3-6.a3
解:(1)當β=100時:

假設BJT作業于放大區:

驗證:VCE > VCEsat,說明BJT作業于放大區的假設正確,
(2)當β=150時:

假設BJT作業于放大區:

驗證:VCE > VCEsat,說明BJT作業于放大區的假設正確,
(3)比較:
條件2比條件1中的β增加了50%,但是IC僅增加了8.9%,穩定效果較好;VCE下降了21.8%,基本上還能接受,說明集電極反饋偏置對于引數β的變化有較好的穩定作用,
(3) 飽和條件
當VCE < VCEsat時,晶體管進入飽和區,這里,近似IC≈IE,因此,我們可以算出此時的集電極飽和電流ICsat,

當IC>ICsat時,晶體管進入飽和,
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( end of 3-6-3)
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