静态工作点的稳定
稳定静态工作点的意义
稳定静态工作点的基本思路
为了能自动稳定静态工作点,常采用分压式偏置放大电路和射极偏置放大电路。
分压式偏置放大电路
分压式偏置放大电路图如下。 其中,基极下偏置电阻Rb2可以使电源电压Vcc经Rb1与Rb2串联分压后为 基极提供稳定电压UB,发射极电阻Re的作用是稳定静态电流IE(IC), 发射极旁路电容Ce的作用是提供交流信号的通道,减少信号的损耗, 使放大器放大能力不会因为Re而降低。
(a)电路图
(b)连线图
分压式偏置电路稳定Q点的效果实验
分压式偏置放大电路分析
1、基极电位稳定 直流通路
IRb1 IBQ
B
IRb2
R U V R R
b2 B b1 b2
IRb2 >>IBQ IRb1 ≈ IRb2
CC
2、稳定静态工作点的原理
(1)温度升高,则引起ICQ增大,则IEQ流经Re产生的电压UEQ也随之增大; (2)而UEQ=UBQ-UBEQ,因为UBQ是电源电压Vcc经Rb1、Rb2串联分压后得到 的稳定值,所以UBEQ将减小。此时,IBQ减小,ICQ也将减小。 上述过程可表示为:
(以单管共射极放大电路为例)
Q点位置 过低 过高 输出波形 波形特点 失真情况 截止失真 饱和失真
正半周失真 (顶部被削去)
负半周失真 (底部被削去)
影响静态工作点的因素
在单管共发射极放大电路(固定偏置放大电路)中,可以通过估算公 式来确定静态工作点的参数。
IBQ
VCC UBEQ VCC Rb Rb
右,UBE减小(2~2.5)mV,温度每升高10℃,ICBO 约增加一倍。 可见,温度的变化是影响静态工作点稳定的主要因素,下面我们就 来讨论温度对静态工作点的影响。
温度对静态工作点的影响
具体过程 (1)温度升高,特性参数ICBO增大,使ICQ增大; (2)温度升高,特性参数值β增大,即使IB不变, 由于IC=βIB,则ICQ增大; (3)温度升高,特性参数UBEQ下降,由于 VCC UBEQ ,则I 增大。 CQ IBQ Rb (4) UCEQ = VCC-ICQ RC 当ICQ增大时, UCEQ减小 可见,共发射极基本放大电路受温度影响极易造成静态工作点不稳定,因 此,在实际应用中很少采用。
所以,分压式偏置放大电路具有自动调整功能,当ICQ要增加时,电 路不让其增加;当ICQ要减小时,电路不让其减小;从而迫使ICQ稳定。 所以该电路具有稳定静态工作点的作用。
【稳定条件】IRb2>>IBQ ; UB>>UBEQ
分压式偏置放大电路静态参数计算
分压式偏置放大电路的直流通路如右下图,则有:
U BQ
Rb2 VCC Rb1 Rb2
I CQ I EQ
U BQ U BEQ Re
R
U BQ Re
I
R
c
I
C
1
b
1
I
B
U
Q
V
B
Q
T
Q
U
V
C
I BQ
I CQ
I
2
R
b
2
BEQRΒιβλιοθήκη eIE
UCEQ VCC I CQ ( Rc Re )
Q
C
练习
ICQ=βIBQ UCEQ = VCC-ICQ RC
从公式中我们可以看出,静态工作点会受到以下因素影响: VCC β ——电源电压是否稳定 ——更换三极管、老化等
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