稳定静态工作点的放大电路
Q1 Q
IB iB =0
vCE/V
工作点电流电压的改变会使BJT小信号参数改变,从而使放 大器的性能指标不稳定。因此,工作点的稳定非常重要。
uo ui
改进思路:当温度升高时,IB能自动降低。
三、稳定工作点的方法
(1)分压式偏置电路
+Vcc
RB1
IC
Rc
+ C2
C1 + I1 UB +
T
UE+=IERE
U E U BE
U B U BE U E U E
+Vcc
IC
IE
UE RE
UB RE
+ ui
RB1
RC
C1
I1 +
UB
I2
IB
RB2
RE
IC + C2
T
+
UE IE
uo
_
_
稳定静态工作点的条件
(a) I2>>IB
I2=(5~10) IB (硅管) I2=(10~20) IB (锗管)
可以忽略IB
UB
RB 2 RB1 RB2
VCC
-----是稳定的
+ ui
Rb1
RC
C1
I1 +
UB
I2
IB
Rb2
Re
IC + C2
+Vcc
T
+
UE IE uo
_ _
稳定静态工作点的条件
(b)
UB=(3~5) V
UB>>UBE UB=(1~3) V
(硅管) (锗管,取绝对值)
IC
IE
U B U BE Re
RE
3K
+Vcc
20V
IE
电压增益
Au
Uo Ui
Ic (Rc Ibrbe
// RL ) Ie RF
Ib (Rc
Ibrbe (1
// RL )
)Ib RF
(Rc // RL ) rbe (1 )RF
40 (10 //10) 1.3 (1 40) 0.39
11.6
输出电阻
射极偏置电路做如何改进,既可以使其 具有温度稳定性,又可以使其具有与固定 偏流电路相同的动态指标?
例题:在图示电路中,已知 =50,试求
(1)Q点 (2)电压放大倍数 (3)若换用 =100的三极管,重新计算Q点及电压放大
倍数。
15K RB1
3K
+Vcc (+12V)
RC + C2
C1 + +
T+
ui
IB
UE
uo
RB2
RE
IE
_
I2
_
UB
RB 2 RB1 RB2
VCC
UBE UB UE
iB
uCE+Vcc
RB1
Rc + C2
C1 + +
T+
ui
RB2 RE
0
_
uo _uBE
IC I B
UB固定
ToC
IC (IE ) UE
UBE
IB
IC
RE的作用
T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓(UB基本不变)→ IB ↓→ IC↓
Ii Ib
+
rbe
Ui RB2 RB1
-
Ic
I
Ib
Ie RC
RF
+ RL Uo
-
r’ 输入电阻
+Vcc
Ri
+
UICii 13+3R33/BK/R81 .B21//1//7R10.RCK29B2T+/4/.8rKC 2
RF
RL
20V
+
ui
RB2
R39E0
+10CKE
uo
8.2K
_
3K
_
工程上(1 )RE
10Rb与I1
I2
10I
等价
B
工程上,通常将该关系式作为分压偏置电路
的稳定偏置条件。该式也是选取基极偏置电
阻和发射极偏置电阻的依据。
UVCC
RC I BQ
Rb
VB
RE
2、动态分析
Ii
Ib
Ic I
电压增益
+
Au
Uo Ui
Ic Rc Ibrbe IeRE
Ui
Ibrbe
IbRc (1 )IbRE
+
3K
+Vcc (+12V)
RCIc (+RCC/2/ RL ) TIbrbe +
Ib (RC //
Ibrbe
RL )
vi _
RB12 00R3E//1 6.2K 2K2.1
+3C5Ev._7o
RL 1K
+
RL Uo
-
例题2:在如图所示电路中,已知 =40,试求放大器 的电压增益 Au ,输入电阻Ri ,输出电阻Ro
2.4 放大电路静态工作点的稳定
➢ 工作点的设置 ➢ 影响静态工作点的因素 ➢ 稳定工作点的方法 ➢ 典型的静态工作点稳定电路
一、工作点的设置
1、静态工作点Q不设不行
ui
ui
Q
0
t
0
t
设Q点
放大、隔直
交流输入
交、直流叠加
交流输出
2、Q点设得不合理不行
Q点偏高 Q点偏低
可能引起饱和失真
可能引起截止失真
Ro UI RC 10 K
Ii Ib
+
rbe
Ui RB2 RB1
-
Ic
I
Ib
Ie RC
RF
+ RL Uo
-
r’
u+_输Ri i 入 U电rICii阻13 R8+3R3.132/B.BK/rKI32U R8b1Ib I e. B2br(ib 1b1//er1/R3R3(/47R1K9b100EF0.RCKe2)(9B10I I2T .3b+b /49)/.I8Rr +R1KC1e0)FC7LK2I.R E2b9RKF +2FV0uV+_coc
-
+Vcc
RB1rbe
Rc
(R1C
)R+E
C2
+输C出1 电+阻
T+
rbe
RB2 RB1
IB2 IB1
Ib
++
Ie
RC Uo U -
RE
-
输入电阻
Ri
Ui Ii
Ui IB1 IB2 Ib
RB1 // RB2 //rbe (1 )RE
ui _
RB2 Ro
RUIE
RC
uo _
2、动态分析
T
+
UE IE
uo
端,与UB比较, 使IB产生相应的
变化。
_ _
(2)温度补偿电路
VCC
RB1
RC
VB
RB2
t0
RB3
RE
RT
分压式偏置电路又加上温度补偿热敏电阻, 工作点的稳定性很好。
UB
RB2 RT // RB3 RB1 RB2 RT // RB3
VCC
IEQ UB UBE RE
静态工作点稳定电路
UB Re
-----------也是稳定的 +
ui _
RB1
RC
C1
I1 +
UB
I2
IB
RB2
Re
IC + C2
+Vcc
T
+
UE IE
uo
_
增加元件的作用
RB1、RB2——分压电阻,保证UB恒定。
Re——把输出端IC
+Vcc 的变化引回输入
+ ui
Rb1
RC
C1
I1 +
UB
I2
IB
Rb2
Re
IC + C2
二、影响静态工作点的因素
➢ 电源电压的改变 ➢ 晶体管老化引起管子参数变化 ➢ 温度变化
影响静态工作点的因素
➢ 电源电压的改变
VCC
直流负载线向右平移
Q点右上移
影响静态工作点的因素
➢ 温度变化对Q点的影响
温度变化会引起管子参数变化,例如温度上升 会导致:
❖ 输入特性曲线左移 ❖ ICBO增大
❖ 增大
I B Rb UBE I E RE VB
IB
VB UBE
Rb (1 )RE
VB
RB 2 RB1 RB2
VCC
IC IB
RB1
RC
VB
RB2
RE
UCE VCC IC RC I E RE VCC IC (RE Rc )
(1 )RE Rb与I1 I2 IB等价
(1 )RE RB1 // RB2
四、典型的静态工作点稳定电路
1、静态分析 方法1:估算法
+Vcc
+ ui
RB1
RC
C1
I1 +
UB
I2
IB
RB2
RE
IC + C2
T
+
UE IE
uo
_ _
RB1
RC IC
I1 UB T
I2
IB