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偏置电流

分类:其他文章浏览:44发表时间:2023-12-14 16:15:56

偏置电流是什么

偏置电流是指第一级放大器输入晶体管的基极直流电流,这个电流保证放大器工作在线性范围,为放大器提供直流工作点。因为运算放大器要求尽可能宽的共模输入电压范围,而且都是直接耦合的,不可能在芯片上集成提供偏置电流的电流源。所以都设计成基极开路的,由外电路提供电流。 

偏置电流

失调电流是什么

失调电流,也被称为输入失调电流,被定义为当输出维持在规定的电平时,两个输入端流进的电流的差值。通常,输入失调电流的大小和偏置电流是在同一数量级或者偏置电流的十分之一。值得注意的是,输入失调电流的大小与芯片的型号有密切关系,例如,FET输入的失调电流往往较小。由于两个输入端的电流不可能完全相等,因此就会产生失调电流。此外,由于输入失调电流的存在,用外部电阻实现匹配抵消偏置电流影响的措施可能会失效。

基极偏置电流

基极偏置电流,以三极管(BJT)为例,主要是晶体管构成的放大器要做到不失真地将信号电压放大,就必须保证晶体管的发射结正偏、集电结反偏。即应该设置它的工作点。所谓工作点就是通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(可根据计算获得)。这些外部电路就称为偏置电路(可理解为,设置PN结正、反偏的电路),偏置电路向晶体管提供的电流就称为偏置电流。通常,偏置电路的作用是给三极管提供基极直流电流,这一电流又称墓极静态偏置电流。

在运算放大器中,偏置电流就是第一级放大器输入晶体管的基极直流电流。这个电流保证放大器工作在线性范围,为放大器提供直流工作点。因为运算放大器要求尽可能宽的共模输入电压范围,而且都是直接耦合的,不可能在芯片上集成提供偏置电流的电流源。所以都设计成基极开路的,由外电路提供电流。因为第一级偏置电流的数值都很小,uA到nA数量级,所以一般运算电路的输入电阻和反馈电阻就可以提供这个电流了。

反向偏置电流

反向偏置电流,以三极管(BJT)为例,主要是指在晶体管处于反向偏置状态时,即P区接电源负极,N区接电源正极的情况下,流过晶体管的电流。在反向偏置状态下,由于基极-发射极之间的电压为反向偏压,所以基极电流非常小,几乎为零。而集电极电流则由集电极电阻和电源电压决定。

对于二极管来说,反向偏置是其重要的工作状态之一。当二极管处于正向偏置状态时,P端的电势高于N端,电子会从N端流向P端,从而导致电流通过二极管。相反地,当二极管处于反向偏置状态时,N端的电势高于P端,电子很难在P端到N端的方向移动。这导致只有极小的反向电流能够通过二极管。

偏置电流的作用

偏置电流的作用是为有源器件提供开启电压或电流的电路,即偏置电路。偏置电路为模拟集成电路提供电流、电压偏置的静态工作点,即提供整个电路所需的电压及电流偏置。因此,偏置电路的影响是全局性的,它是构建电路系统的骨架。

对于运算放大器来说,偏置电流的存在是必须的。首先,运算放大器要求尽可能宽的共模输入电压范围,而且都是直接耦合的,不可能在芯片上集成提供偏置电流的电流源。所以都设计成基极开路的,由外电路提供电流。其次,运算放大器需要一定的输出电压范围来保证其工作在线性区,这就需要通过外部电路设置合适的工作点来达到这个目的。




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