三極體在放大電路中使用時基極加這個電阻叫偏執電阻，目的是給三極體基極提供偏執電壓。

原因如下：

1.三極體BE結的非線性，決定了基極電流必須在電壓達到一定程度時才會產生（一般0.7V左右）；

2.如果基極不加偏執電阻實際中低於0.7V的訊號將無法放大；

3.加上偏執電阻基極就加了一個偏執電壓，讓三極體一直處在放大區域，這樣使小訊號不失真；

4.如果基極沒有加偏置電阻，只能放大增大的訊號，而對減小的訊號無效(因為沒有偏置時集電極電流為0，不能再減小了)。而加上偏置，提前讓集電極有一定的電流，當輸入的基極電流變小時，集電極電流就可以減小;當輸入的基極電流增大時，集電極電流就增大。這樣減小的訊號和增大的訊號都可以被放大了。

三極體不論是作為線性放大器使用還是工作於開關狀態，其基極一般都要加一個電阻，這是為什麼呢？下面我們透過兩個簡單的電路來介紹一下三極體放大電路和開關電路中基極為何要加一個電阻？

1、三極體放大電路中的基極電阻▲ 三極體線性放大電路。

如上圖所示，在三極體線性放大電路中，三極體基極一般都要接一個上圖所示的電阻Rb，這個電阻稱為基極偏置電阻，其作用是給三極體的發射結提供一個合適的偏置電壓，使管子的發射結偏離死區電壓（對於矽三極體來說，該電壓約為0.4~0.5V），這樣當三極體的發射結加有微弱的訊號電壓時，三極體亦可以不失真的放大微弱訊號。若不加這個基極偏置電阻Rb，假設此時加在三極體發射結兩端的電壓為10mV的交流訊號，那麼此時三極體的發射結將處於截止狀態，其發射極也就無法發射載流子，這樣三極體也就無法放大微弱訊號了，故三極體作為線性放大器時，其基極需要加一個偏置電阻。

2、開關電路中三極體的基極電阻▲ 三極體開關電路。

在開關電路中，三極體工作於導通與截止狀態，此時管子的基極一般也要加一個電阻，該電阻稱為基極限流電阻，其作用是防止流入三極體發射結的電流過大，將管子損壞。譬如上圖電路中，若想讓三極體導通使負載RL工作，那麼我們只要將Vin端接在6V電源的正極即可使三極體飽和導通，但是若不加Rb，而是直接將三極體的基極接在6V電源的正極，此時三極體的發射結會流入過大的電流，從而將管子的發射結損壞。

為什麼三極體的基極要加一個電阻？

答；因為三極體要工作在一個正向偏值狀態，才能夠進行訊號放大，一般矽材料的三極體，在基極電位高於發射極電位0.65V。如下圖所示。

上圖中的R1為三極體基極的偏值電阻。三極體放大就是基極電流微弱變化，會引起集電極電流很大的變化。如果沒有R1基極偏值電阻，那麼接在交流訊號的輸入端的訊號電壓就要增加幅值；由於接在基極上的電容C1，具有隔直流通交流作用，當輸入訊號比較高時，三極體才能夠進行放大，而這種電路顯然達不到要求，會產生訊號交越失真現象。

三極體基極與集電極不是成倍增長的，它與三極體的放大倍數有關係。也不是電壓將其放大的，它是基極微小的電流變化會引起集電極電流較大的變化:即晶體三極體的基極對集電極有控制作用。

要使晶體三極體能夠工作，必須要建立三極體的工作條件。就好像電燈需要加上一定的電壓，電流才會正常流動使電燈發光。晶體三極體也是如此，要使它工作一定要加上正確的電壓，反之則三極體不會工作。

通常在晶體三極體的發射極e和基極b之間加上一個正向工作電壓“Ueb”，稱為“基極電壓”或“偏壓”。Ueb一般在零點幾伏；而在發射極e與集電極c之間加上一個工作電壓“Uec”，稱為集電極電壓，一般在幾伏到幾十伏。從電位角度講，對於PNP型三極體的工作電壓是這樣的；發射極的電位高於基極電位，而基極電位又高於集電極電位；對於NPN型三極體則相反。因此無論是PNP型還是NPN型三極體，它們在正常工作時，在發射結上加的是正向電壓，在集電結上加的是反向電壓。如下所示。

從圖1中看，在電路中將三極體的三個極分別串聯三個電流表(為了防止基極電位器調得過小而損壞三極體，在基極迴路中串聯一隻限流電阻Rb=39KΩ)；首先來看發射極e與基極b之間的情況。由於發射極是O型半導體，基極是N型半導體，它相當於一個PN接面的二極體，也就相當於在二極體上加了正向電壓，因此就有較大的正向電流流過發射結，即有較大的電流由發射區流向基區，這個電流就是發射極電流Ie。又因為基區做得很薄，而且在集電區上加有較大負電壓，所以從發射區流到基區的電流就很容易穿過基區而大部分被集電區拉過去，這個電流就是集電極電流Ic，其中只有很小的一部分電流(大約1~10%左右)，從基極引出線流回電源Eb負端，構成基極電流Ib。由此可得出:Ie=Ib+Ic 這就是三極體電流分配關係，以上討論沒有考慮到溫度對三極體的影響。

這種電流的分配關係與外加電壓的大小和負載電阻Rc的關係不大，它是由電晶體本身內在的特性所決定的。

這裡再談到三極體的一個重要引數，即電流放大係數β，若保持三極體e、c之間的電壓不變，那麼透過調節基極中的可調電阻Rb，不斷改變基極電流Ib的大小，便可以相應地得出一組集電極電流Ic和發射極電流Ie的數值，現在把測量得出結果用下表所示。

從上表資料中，可以看出:它們基本上是符合電流分配關係的，更重要的是，從圖表中可以看到當基極電流Ib從0.01mA變化到0.018mA時，△Ib=0.018mA-0.01mA=0.008mA(△表示微小變化量)，集電極電流Ic卻從0.49mA變化到0.982mA，即△Ic=0.982-0.49=0.492mA，把上面兩個變化量相比:△Ic/△Ib=0.492/0.008=62 這也就是說透過三極體的放大作用，集電極電流Ic的變化比基極電流Ib的變化大62倍，這個放大倍數便稱為共發射極電路的電流放大係數β。

β=輸出電流(集電極電流Uc)的變化量/輸入電流(基極電流Ib)的變化量=△Ic/△Ib，在電晶體手冊中，放大特性引數有的產品用β表示(或寫成hfe)，它們的意義都是一樣的。

知足常樂2019.4.10日於上海

要有壓差才能導通，這個電阻是降壓作用，使集電極電壓大於基極大於發射極。就是所謂的什麼偏置，講這麼多別人也弄不清楚。

為什麼三極體的基極要加一個電阻？

在放大電路中，三極體正常工作時對輸入訊號不失真的放大後且在輸出端有著相同的訊號波形，就要使三極體工作在放大區而不是截止區和飽和區。

由此可知，三極體加偏置電阻的目的，讓三極體無論何時都處於放大狀態。

假如沒有加偏置電阻，三極體就沒偏置電壓，將在訊號正半週期處於放大狀態。將在訊號負半週期由於加入的是負電壓，三極體則沒放大能力。想要三極體有放大能力，那麼就要在電源那接一個偏置電路為其提供偏置電壓。

但是接一個偏置電阻，不能提供合適偏置電壓，也不能使偏置電壓處於放大狀態中間位置，這個點就是三極體的靜態工作Q點。讓動態訊號在Q點上下移動，即不進入飽和區，也不進入截止區。因此，至少用兩個電阻來提供合適的偏置電壓。

電路中最基本的偏置電路是固定偏置電路。上圖是以NPN三極體共發射極為例的固定偏置電路圖。

圖中的Rb就是三極體的偏置電阻，往往調整其電阻阻值，就能使集電極電流在設計範圍內。總而言之，調整偏置電阻大小，就是調節基極偏置電流大小，讓三極體有個合適的靜態工作點。換句話說，就是由三極體構成的放大器有一個正常的工作電壓。圖中的這個是固定偏置電路圖，其偏置電阻在電路設計之前已經算好其電阻的具體值，無需進行電阻的微調。

打個比方，偏置電阻相當於人的食物。人要有意義就得活下來。進多少食取決於個人的需求，即不能餓死也不能撐死。同樣道理，三極體要無論何時都處於放大狀態，那就取決於偏置電阻，具體用多大偏置電阻得根據設計的具體電路決定，保證三極體即不進入飽和區也不進入截止區。

三極體的基極為什麼要加一個電阻？

首先要了解三極體的基本原理，三極體屬於電流控制型元件，跟MOS管不同，MOS管屬於電壓控制型元件。三極體有三個工作區：截止區、放大區和飽和區，以NPN三極體為例，BE的壓差(UBE)約為0.6V左右（實際大小跟元器件的型號有關），當UBE＜0.6V時，三極體截止；三極體處於放大區或飽和區時，UBE=0.6V。

▲NPN三極體電流示意圖

三極體處於放大區時，所增加的基極和VCC之間的電阻屬於偏置電阻，樓下的已經說得很詳細，就不一一闡述，下面講解三極體當開關使用時，基極為什麼要加電阻，和MOS管有啥區別。

下圖是NPN三極體最常使用的電路圖，輸入端見得最多的是接微處理器（微控制器、DSP、ARM等）I/O口。

以輸入為0/5V的微控制器I/O口為例，為什麼基極一定要串聯一個電阻呢？不串電阻行不行？答：很定不行。該電阻屬於限流電阻，因為三極體屬於電流控制元件，當三極體屬於放大或飽和狀態時，UBE的電壓為0.6V，可以根據輸入電壓U計算基極的電流，計算公式為Ib=(U-0.6)/R1，從公式也可以看出，若不接限流電阻R1，當輸入電壓大於0.6V時，基極的電流會非常大，從而燒燬管子。

而且該電阻不能隨便使用，需根據輸入電壓、管子的特性進行計算，比如該三極體的放大倍數β為50，集電極的最大電流為500mA,輸入電壓為5V，若要求設計時三極體處於飽和狀態，則Ic=500mA，那麼Ib=Ic/β=10M=mA，則限流電阻R1=(5V-0.6V)/Ib=430Ω。若要求輸入5V時，集電極的電流為200mA左右，則可以推算Ib=Ic/β=200mA/50=4mA,則限流電阻R1=(5V-0.6V)/Ib=1075Ω，可選擇1K的標準電阻。注：上圖用於講解例項，使用原理是可以的，但是並不是很可靠，更可靠的接法應該在基極對地之間接一個大電阻（比如10K，或20K），當無輸入時，將基極迅速拉低，確保三極體處於穩定的截止狀態。

若把上圖的NPN三極體換成N溝道的MOS管，原理也是一樣的，當輸入高電平時，管子導通，輸入低電平時，管子截止。

由於MOS管屬於電壓控制型器件，柵極(G)的電流非常小，可以忽略不計，所以不接電阻R1也可以正常工作。

去掉電阻後的原理如下圖所示：

注：在實際工程應用時，一般都會串聯一個電阻，用於提高可靠性。工程設計，產品的可靠性很重要，若不加限流電阻，當MOS關擊穿損壞時，大電流衝擊控制端的器件，特別是處理器，很容易損壞。

設計三極體電路時，經常要在基極上設計兩個電阻，一個在控制訊號和基極之間，另一個把基極上拉到電源或者下拉到地。下面以三極體開關電路為例，介紹這兩個電阻的作用。首先介紹NPN三極體中電阻的作用。

1.基極限流電阻

這個限流電阻接在控制訊號與基極之間，防止基極電流過大把三極體燒壞，該電阻起到限流的作用，所以叫做基極限流電阻。基極和發射極之間的壓降一般為0.7V，流過基極的電流可透過如下的計算公式得到：

IB=(Vin-0.7)/R176，其中R176為基極電阻，如果不接該電阻的話電流過大會把三極體燒壞。

2. 基極下拉電阻

有時候還會在基極設計一個下拉電阻，如果基極端是透過微控制器控制的，在微控制器初始化時可能輸出電平不確定，在這種情況下把基極下拉到確定的低電平，防止出現誤動作。

在設計PNP三極體電路時，也存在基極限流電阻和基極上拉電阻，基極限流電阻的作用是為了保護三極體不被大電流燒壞，上拉電阻是為了防止誤動作。PNP三極體的控制電路如下圖所示。

三極體的基級加入電阻才可以得到受控的基極電流Ib

三極體是電流控制的元器，給三極體基極提供適合的電流(Ib)，可以讓三極體工作在截止區、放大區、截止區，從而實現訊號放大或者開關控制。

三極體開關電路分析以NPN三極體為例，給三極體基極注入電流Ib後，Ib達到一定的大小後就會飽和導通，此時Vbe大約為0.7V，Vce大約為0.3~0.7V。如果沒有基極限流電阻R1，三極體基極直接接到電源正極，三極體的基極電流就會過大，導至燒壞。Vbe也遠遠大於0.7V，沒辦法實現Vce>=Vbe。

基極加電阻的作用：

1.限流。2.提供偏置電壓。

否則三極體損壞或者不能正常工作。