为什么将二极管连接到BJT的基座上?


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我当时在寻找直流BJT设置来获取电流,并且遇到了这种情况

我以前从未见过将二极管连接到BJT的基座上,并且想知道它的用途是什么?我相信它可能会由于温度的影响而用于补偿,但是我没有看到太多有关此的信息,或者为什么您不使用电阻器将Q1的基极电压桥接。有人对您为何可能会做这样的事情有任何建议吗?

Answers:


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在那里使晶体管的电流不易受温度变化的影响。

对于Q1

假设Q1base不是具有R1D1而是直接接地。
发射极电流为:

一世Ë=20V-VbË[R2

您可以看到Ie容易受到Vbe的变化的影响,而Vbe具有对温度(T)的已知依赖性,因此您也可以将其表示为:

一世ËŤ=20V-VbËŤ[R2

但是对于二极管,如果它们匹配并热键合:

Vd一世ØdËŤ=VbËŤ

因此,现在: 简化为: 独立于Vbe,并且不随温度变化。

一世Ë=20V+Vd一世ØdËŤ-VbËŤ[R2
一世Ë=20V[R2

二极管有效地提供了很小的电压偏移,以补偿VbeT的变化,以保持恒定电流。


感谢您的建议并展示了一些简单的方程式来解释温度补偿。通常,我习惯使用电阻器偏置,因此用二极管看到它很有趣。
user1207381 2012年

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这是温度补偿的一种形式。只要二极管和晶体管处于相同温度,二极管的V F的变化就会跟踪晶体管的V BE,从而使集电极电流更恒定。


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二极管在那里提供的电压降与晶体管的BE结大致相同。通常,这是通过第二个匹配晶体管以电流镜配置完成的:

仔细研究一下,看看Q2将如何将I1绘制的电流作为其集电极的电流。在没有电阻的IC中使用。之所以起作用,是因为经过相同过程的两个相邻晶体管完全匹配。


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二极管用于产生一个精确的偏置点,该偏置点比公共返回电压高约0.7V。该偏置点相对不受电源电压变化的影响。无论正电压是9V还是20V,二极管的顶部将处于0.7V。如果我们用电阻替换二极管,则偏置点将不具有此属性。其电压将随电源电压而变化。将电源电压从9V翻倍至18V,其电压也会翻倍。

为什么电路要保持偏置在刚好高于地的一个二极管压降下?由于通过晶体管BE结的二极管压降,会将Q1的发射极(R2的顶部)置于大约地电位。因此,发射器是“虚拟地面”。尚不清楚为什么在没有更多有关电路的信息的情况下这一点很重要:使用电路的地方,目的,设计者的任何基本说明。

也就是说,为什么Q1的基极不能接地,导致偏置点仅降低0.7V。也许没有理由。设计师并非总是出于理性的原因而做事,而是出于“仪式性”的原因。似乎设计人员希望R2两端的电压降精确为20V。请注意,R2如何指定为4.99K,这非常精确。一个容差为1%的5K电阻器可能在4.95K和5.05K之间。不能真正购买到4.99K电阻器,因此除非您使用可变电阻器并使用数字电位计将该电阻器调至4.99K,否则您实际上无法按照指定的方式构建此电路。为了使R2如此精确,-20V电源必须同样精确。


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