直流偏置電壓偏置電壓

偏置電壓是指晶體管放大電路中使晶體管處于放大狀態(tài)時，基極-射極之間，集電極-基極之間應(yīng)該設(shè)置的電壓。因為要使晶體管處于放大狀態(tài)，其基極-射極之間的pn結(jié)應(yīng)該正偏，集電極-基極之間的pn應(yīng)該反偏、

因此，設(shè)置晶體管基射結(jié)正偏，集基結(jié)反偏，使晶體管工作在放大狀態(tài)的電路，簡稱為偏置電路。直流偏置電壓是指晶體管放大電路中使晶體管處于放大狀態(tài)時，基極-射極之間及集電極-基極之間應(yīng)該設(shè)置的電壓。

偏置（英語：biasing）, 在電子學(xué)上是指在電子電路上的多個點中，通過建立預(yù)定電壓和、或電流從而設(shè)置某個適當(dāng)?shù)墓ぷ鼽c的方法。

一個設(shè)備的工作點，稱為偏壓點、靜態(tài)工作點，簡稱靜點，或Q點（quiescent point）。它是在無輸入信號條件下（直流工作狀態(tài)下），在輸出特性曲線（通常顯示集電極-發(fā)射極間電壓（VCE）、基極電流（IB）和集電極電流（IC）三者關(guān)系）上的一個點。這個術(shù)語通常應(yīng)用于諸如晶體管放大電路的設(shè)計與連接調(diào)試過程中。靜態(tài)直流通路下如果工作點設(shè)置不合理，晶體管就可能工作在截止區(qū)或者是飽和區(qū)，或會在有信號時進入其他工作區(qū)中，從而在對交流信號放大時出現(xiàn)輸出失真。

在電路中可以使用直流負反饋（如利用晶體管共發(fā)射極的射極電阻）來使預(yù)設(shè)的偏置狀態(tài)達到穩(wěn)定，避免受溫度等環(huán)境因素產(chǎn)生較大偏差。

編輯

因為要使晶體管處于放大狀態(tài)，其基極-射極之間的PN結(jié)應(yīng)該正偏，集電極-基極之間的PN結(jié)應(yīng)該反偏。設(shè)置晶體管基射結(jié)正偏、集基結(jié)反偏是為了使晶體管工作在放大狀態(tài)的電路。而使晶體管工作在放大狀態(tài)的關(guān)鍵是其基極電壓，因此，基極電壓又稱為偏置電壓。又由于使晶體管工作在放大狀態(tài)的電壓設(shè)置是由其沒有信號時直流電源提供的。

因此，晶體管的直流偏置電壓可以這么定義：晶體管未加信號時，其基極與發(fā)射極之間所加的直流電壓稱為晶體管的直流偏置電壓。

直流偏置電壓是指晶體管放大電路中使晶體管處于放大狀態(tài)時，基極-發(fā)射極之間及集電極-基極之間應(yīng)該設(shè)置的電壓。

因為要使晶體管處于放大狀態(tài)，其基極-射極之間的PN結(jié)應(yīng)該正偏，集電極-基極之間的PN結(jié)應(yīng)該反偏。因此，設(shè)置晶體管基射結(jié)正偏、集基結(jié)反偏，使晶體管工作在放大狀態(tài)的電路，簡稱為偏置電路（可以理解為設(shè)置正反偏的電路）。而使晶體管工作在放大狀態(tài)的關(guān)鍵是其基極電壓，因此，基極電壓又稱為偏置電壓。又由于使晶體管工作在放大狀態(tài)的電壓設(shè)置是由其沒有信號時直流電源提供的。

因此，晶體管的直流偏置電壓可以這么定義：晶體管未加信號時，其基極與發(fā)射極之間所加的直流電壓稱為晶體管的直流偏置電壓 。

運放是集成在一個芯片上的晶體管放大器, 偏置電流（ bias current ）就是第一級放大器輸入晶體管的基極直流電流. 這個電流保證放大器工作在線性范圍, 為放大器提供直流工作點. 因為運算放大器要求盡可能寬的共模輸入電壓范圍, 而且都是直接耦合的, 不可能在芯片上集成提供偏置電流的電流源. 所以都設(shè)計成基極開路的, 由外電路提供電流. 因為第一級偏置電流的數(shù)值都很小, uA 到 nA 數(shù)量級, 所以一般運算電路的輸入電阻和反饋電阻就可以提供這個電流了. 而運放的偏置電流值也限制了輸入電阻和反饋電阻數(shù)值不可以過大, 使其在電阻上的壓降與運算電壓可比而影響了運算精度. 或者不能提供足夠的偏置電流, 使放大器不能穩(wěn)定的工作在線性范圍. 如果設(shè)計要求一定要用大數(shù)值的反饋電阻和輸入電阻, 可以考慮用 J-FET 輸入的運放. 因為 J-FET 是電壓控制器件, 其輸入偏置電流參數(shù)是指輸入 PN 結(jié)的反向漏電流, 數(shù)值應(yīng)在 pA 數(shù)量級. 同樣是電壓控制的還有 MOSFET 器件, 可以提供更小的輸入漏電流.

另外一個有關(guān)的運放參數(shù)是輸入失調(diào)電流 offset current, 是指兩個差分輸入端偏置電流的誤差, 在設(shè)計電路中也應(yīng)考慮.

其中的

這里用到的

因為要使晶體管處于放大狀態(tài)，其基極-射極之間的PN結(jié)應(yīng)該正偏，集電極-基極之間的PN結(jié)應(yīng)該反偏。設(shè)置晶體管基射結(jié)正偏、集基結(jié)反偏是為了使晶體管工作在放大狀態(tài)的電路。而使晶體管工作在放大狀態(tài)的關(guān)鍵是其基極電壓，因此，基極電壓又稱為偏置電壓。又由于使晶體管工作在放大狀態(tài)的電壓設(shè)置是由其沒有信號時直流電源提供的。

因此，晶體管的直流偏置電壓可以這么定義：晶體管未加信號時，其基極與發(fā)射極之間所加的直流電壓稱為晶體管的直流偏置電壓。

直流-直流(DC/DC)變換器工作原理

直流—直流變換器是將直流電先逆變（升壓或降壓）成交流電，然后再整流變換成另一種直流電壓的直流變換裝置。常用的直流—直流變換設(shè)備一般是由直流—直流變換模塊、監(jiān)控模塊以及與之配套的用戶接口板和直流配電單元等組成的一個完整的電源系統(tǒng)。

系統(tǒng)中多個直流—直流變換模塊并聯(lián)均分負荷運行，將?48V直流電壓變換成?24V（或 12V、 5V）直流電壓，再經(jīng)輸出分路保險向負載輸出；監(jiān)控模塊負責(zé)對變換器模塊及整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)及性能進行監(jiān)控，并通過RS232通信口納入上一級監(jiān)控系統(tǒng)。

變換器模塊負責(zé)將?48V直流電壓轉(zhuǎn)換為?24V直流電壓，由功率電路和控制電路兩大部分組成。功率電路實現(xiàn)從直流輸入到直流輸出的變換；控制電路提供功率變換所需的一切控制信號，包括反饋回路、直流信號處理、模擬量和開關(guān)量的處理電路等。

功率電路上主要包括直流輸入濾波電路、直流—直流變換電路、直流輸出濾波電路及輔助電源的部分。

直流輸入濾波電路包含有防浪涌器件、差模、共模濾波器等。遇有雷擊或其他高壓浪涌時，壓敏電阻和瞬態(tài)電壓抑制器可保護變換器免受沖擊。差模濾波器和共模濾波器可有效抑制模塊內(nèi)部產(chǎn)生的高頻噪聲，同時也使來自直流輸入電源的干擾不會影響模塊的正常工作。

直流—直流變換電路主要包括變換電路和整流輸出電路，是整個變換模塊的重要組成部分。

輔助電源電路為控制電路提供直流工作電壓，同時還提供直流輸入電壓取樣。

控制電路主要包括直流—直流變換控制電路，保護電路、輸出電壓誤差放大電路以及數(shù)字顯示、告警、通信電路等。

其工作原理為：輸出經(jīng)過FB（反饋電路）接到FB pin采樣放大器，反饋電壓VFB與設(shè)定好的比較電壓Vcomp比較后，產(chǎn)生差錯電壓信號，差錯電壓信號輸入到PWM模塊，PWM根據(jù)差錯電壓的大小調(diào)節(jié)占空比，從而達到控制輸出電壓的目的，振蕩器的作用是產(chǎn)生PWM工作頻率的三角波，三角波經(jīng)過斬波電壓斬波后，產(chǎn)生方波，其方波就是控制MOSFET的導(dǎo)通時間從而控制輸出電壓的。

直流-直流(DC/DC)變換器主要技術(shù)要求

（1）輸入電壓允許變動范圍：40～57V。

（2）輸出電壓穩(wěn)定精度：≤±1%。

（3）應(yīng)有限流性能，限流整定值可在105%～l10%輸出電流額定值之間調(diào)整。

（4）同型號設(shè)備應(yīng)能多臺并聯(lián)工作，并具有均分性能，其不平衡度應(yīng)≤±5%輸出額定電流值。

（5）輸出雜音電壓：衡重雜音≤2mV；寬帶雜音≤20mV（3.4kHz～30MHz）；峰值雜音≤200mV。

（6）反灌雜音：變換設(shè)備在額定工作時，直流電流中寬頻雜音分量（方均根值）應(yīng)小于直流電流的1%。

（7）效率：<200W時，≥75%；≥200W時，≥70%。

直流-直流(DC/DC)變換器工作模式

按照控制電壓和鋸齒波幅值的關(guān)系，開關(guān)占空比D可以表示成：(4-2)?直流-直流變換器有兩種不同的工作模式：

1. 電感電流連續(xù)模式

2.電感電流斷續(xù)模式?在不同的情況下，變換器可能工作在不同的模式。因此，設(shè)計變換器和它的控制器參數(shù)時，應(yīng)該考慮這兩種不同的工作模式的特性。