A类BJT放大器的偏置方法

在本文中，我们将重点介绍如何为线性音频 A 类放大器操作在共发射极配置中偏置晶体管，线性意味着输出信号与输入信号相同，但经过放大。

基础知识

为了使常规硅晶体管在有源模式下工作（用于大多数放大器电路），它的基极必须连接到比发射极至少高 0.7V（对于硅器件）的电压。施加此电压后，晶体管开启，集电极电流开始流动，集电极和发射极之间下降 0.2V 至 0.5V。在有源模式下，集电极电流大致等于基极电流乘以晶体管的电流增益 （hfe， β）。

Ib = Ic/hfe

Ic = Ib*hfe

这个过程在 PNP 晶体管中是相反的，当向其基极施加一定的电压时它会停止导通。在此处了解有关NPN 晶体管和PNP 晶体管的更多信息。

固定偏差

下图给出了偏置 BJT 的最简单方法，R1 提供基极偏置，输出通过隔直电容在 R2 和集电极之间获取，而输入通过隔直电容馈送到基极。这种配置只能用在简单的前置放大器中，从不为输出级供电，尤其是用扬声器代替 R2。

要偏置晶体管，我们需要知道电源电压 （Ucc）、基极-发射极电压（Ube，硅晶体管为 0.7V，锗晶体管为 0.3）、所需的基极电流 （Ib） 或集电极电流 （Ic） 以及晶体管的电流增益 （hfe， β）。

R1 = （Ucc - Ube）/Ib

R1 = （Ucc - Ube）/（Ic/hfe）

可通过将电源电压除以集电极电流来估算最佳增益和失真的 R2 值。具有此 R2 值的放大器的增益很高，大约在晶体管的电流增益值 （hfe， β） 附近。将负载添加到输出后，例如扬声器或下一个放大级，输出电压会因为 R2 而下降，负载将充当分压器。建议下一级的负载阻抗或输入阻抗至少比 R2 大 4 倍。耦合电容应在最低工作频率下提供小于负载阻抗或下一级输入阻抗的 1/8。

分压器偏置/自偏置

下图是最广泛使用的偏置配置，它温度稳定，提供非常好的增益和线性度。在射频放大器中，R3 可以用射频扼流圈代替。除了单个基极电阻 （R1） 和集电极电阻 （R3） 之外，我们还有一个额外的基极电阻 （R2） 和一个发射极电阻 （R4）。R1 和 R2 形成一个分压器，并与 R4 上的压降一起设置为电路的基极电压 （Ub）。由于要考虑更多的组件和变量，因此计算更加复杂。

首先，我们从计算基极分压器的电阻比开始，由下面所示的公式决定。要开始计算，我们需要估计集电极电流和电阻 R2 和 R4 的值。可以计算出电阻器 R4 在所需集电极电流下下降 0.5V 至 2V，并且 R2 设置为 R4 的 10 至 20 倍。对于前置放大器，R4 通常在 1k-2k 欧姆的范围内。

非去耦 R4 导致负反馈，降低增益，同时降低失真并改善线性度。用一个电容去耦会增加增益，所以建议使用一个大电容和一个小电阻串联。