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静态工作点的计算公式
静态工作点的计算公式静态工作点是指在直流电子电路中,当输入信号为零时,各个元件的电压和电流的状态。
在实际的电子电路中,为了保证电路的正常工作,需要确定各个元件的静态工作点。
静态工作点的计算是电子电路设计中的重要内容之一,下面我们将介绍静态工作点的计算公式。
首先,我们需要了解一些基本的概念:1. 饱和区和截止区,在晶体管的工作过程中,会出现饱和区和截止区两种状态。
当晶体管的输入电压较小的时候,晶体管处于截止区;当输入电压较大的时候,晶体管处于饱和区。
2. 静态工作点,在直流电子电路中,当输入信号为零时,各个元件的电压和电流的状态即为静态工作点。
接下来,我们来介绍静态工作点的计算公式。
对于晶体管放大电路来说,静态工作点的计算公式如下:1. 静态工作点电流Ic的计算公式为,Ic = (Vcc Vce) / Rc。
其中,Vcc为电源电压,Vce为晶体管的集电极电压,Rc为集电极电阻。
2. 静态工作点电压Vce的计算公式为,Vce = Vcc Ic Rc。
3. 静态工作点电流Ib的计算公式为,Ib = (Vcc Vbe) / Rb。
其中,Vbe为晶体管的基极电压,Rb为基极电阻。
4. 静态工作点电压Vbe的计算公式为,Vbe = Vt ln(Ib / Is)。
其中,Vt为温度电压,Is为饱和电流。
通过以上公式的计算,我们可以得到晶体管放大电路的静态工作点。
在实际的电子电路设计中,需要根据具体的电路参数来确定各个元件的取值,从而得到稳定的静态工作点。
除了晶体管放大电路,对于其他类型的电子电路,也可以根据具体的元件参数和电路结构来确定静态工作点的计算公式。
在实际的电子电路设计中,静态工作点的计算是非常重要的一步,它直接影响到电路的性能和稳定性。
总结一下,静态工作点的计算公式是电子电路设计中的重要内容,通过计算可以确定各个元件的电压和电流的状态,从而保证电路的正常工作。
在实际的电子电路设计中,需要根据具体的电路参数来确定各个元件的取值,从而得到稳定的静态工作点。
静态工作点怎么求
静态工作点怎么求静态工作点是指在电路中,当输入信号为零时,输出信号也为零的工作点。
在电子电路设计中,求解静态工作点是非常重要的一步,因为它直接影响到整个电路的性能和稳定性。
那么,静态工作点怎么求呢?下面我们将详细介绍一下。
首先,我们需要了解一些基本概念。
在直流电路中,我们常常使用直流负载线来表示电路的工作状态。
在直流负载线上,电路的静态工作点就是交流负载线与直流负载线的交点。
因此,我们可以通过分析交流负载线和直流负载线的交点来求解静态工作点。
其次,我们需要掌握一些基本的电路分析方法。
在求解静态工作点时,常用的方法有静态分析法和直流偏置法。
静态分析法是通过分析电路中的元件参数和电压电流关系来求解静态工作点,而直流偏置法则是通过添加偏置电压或电流来使电路达到所需的静态工作点。
这两种方法各有优劣,我们需要根据具体的电路特性来选择合适的方法。
另外,我们还需要注意一些常见的错误。
在实际的电路设计中,由于元器件参数的误差、温度的影响等因素,往往会导致静态工作点的偏移。
因此,我们需要通过合理的设计和精确的计算来尽量减小静态工作点的偏移,以确保电路的稳定性和可靠性。
最后,我们需要不断地进行实验验证。
在求解静态工作点的过程中,我们可以通过实际的电路实验来验证我们的计算结果。
通过实验,我们可以发现一些在理论分析中容易忽略的因素,从而更加全面地了解电路的工作特性。
综上所述,求解静态工作点是电子电路设计中的重要一环。
我们需要通过深入理解基本概念,掌握基本方法,注意常见错误,并进行实验验证来求解静态工作点,以确保电路的性能和稳定性。
希望本文能够对大家有所帮助。
共射放大电路 静态工作点 计算
共射放大电路静态工作点计算共射放大电路是一种常见的放大电路,其在电子设备中得到广泛应用。
静态工作点是指电路中晶体管的基极电压和集电极电流的稳定状态,也是共射放大电路的重要参数之一。
本文将从共射放大电路的基本原理、静态工作点的计算方法以及其在电路设计中的应用等方面进行阐述。
一、共射放大电路的基本原理共射放大电路由一个NPN型晶体管、输入电阻、输出电阻和耦合电容等组成。
其工作原理是通过控制输入电压,使晶体管的输出电流发生放大,从而实现信号的放大功能。
在共射放大电路中,输入信号通过耦合电容输入到基极,通过基极电流的变化使晶体管的集电极电流发生相应的变化,从而实现信号放大。
输出信号则从集电极输出,经过输出电阻传递到负载。
二、静态工作点的计算方法静态工作点的计算是为了确定晶体管的偏置电压和工作状态,以保证电路的稳定工作。
静态工作点通常由输入电阻、输出电阻以及直流电源电压等参数决定。
1. 确定电源电压:首先需要确定电源的电压,即集电极与基极之间的电压。
一般情况下,电源电压取值为晶体管的额定电压。
2. 确定电阻值:根据电路的要求,选择合适的电阻值。
输入电阻决定了输入信号的电压,输出电阻决定了输出信号的电流。
3. 计算基极电流:根据电路中的电阻和电源电压,可以计算出基极电流。
基极电流的计算可以通过欧姆定律或基尔霍夫定律等方法进行。
4. 计算基极电压:基极电压可以通过基极电流和输入电阻的乘积得到。
5. 计算集电极电流:根据晶体管的参数和基极电流,可以计算出集电极电流。
集电极电流的计算可以通过晶体管的静态工作曲线来确定。
6. 计算静态工作点:根据基极电流和集电极电流的值,可以确定静态工作点的坐标。
三、静态工作点在电路设计中的应用静态工作点的确定对于共射放大电路的设计和性能影响至关重要。
合理的静态工作点可以保证电路在稳定工作状态下具有较好的线性放大特性。
1. 确定放大倍数:通过调整静态工作点,可以实现不同的放大倍数。
直接耦合静态工作点的计算
直接耦合静态工作点的计算一、引言直接耦合静态工作点是电子设备设计中重要的一个概念。
在设计电路时,为了保证电路的正常工作,需要确定电路的工作点。
直接耦合静态工作点是指电路在静态条件下的电压和电流数值。
通过计算直接耦合静态工作点,可以帮助工程师设计出更加稳定可靠的电路。
二、直接耦合静态工作点的计算方法1. 理论基础直接耦合静态工作点的计算是基于晶体管的静态特性曲线的。
在计算过程中,需要使用晶体管的三个基本参数:β(放大因子)、VBE (基极-发射极电压)和VCE(集电极-发射极电压)。
2. 计算步骤(1)确定电路的拓扑结构,包括晶体管的放置位置和连接方式。
(2)根据电路的拓扑结构,写出电路的直流分析方程。
(3)根据电路的拓扑结构和晶体管的放大因子,通过计算,确定电路的直流工作点的电压和电流数值。
(4)检查计算结果是否符合电路的要求,如电流是否过大或电压是否过高,如果不符合要求,需要调整电路参数或拓扑结构。
(5)重复上述步骤,直到得到满足电路要求的直接耦合静态工作点。
三、直接耦合静态工作点计算的注意事项1. 晶体管的参数选择要准确。
晶体管的放大因子β和基极-发射极电压VBE是计算直接耦合静态工作点的关键参数,选择不准确会导致计算结果不准确。
2. 电路的拓扑结构要合理。
电路的拓扑结构包括晶体管的放置位置和连接方式,对于不同的电路应用,需要选择合适的拓扑结构,以满足电路的要求。
3. 计算过程中要考虑温度的影响。
晶体管的参数会受到温度的影响,因此在计算直接耦合静态工作点时,需要考虑温度变化对参数的影响。
4. 检查计算结果是否符合电路的要求。
计算得到的直接耦合静态工作点的电压和电流数值需要与电路的要求进行比较,如果不符合要求,需要进行调整。
四、直接耦合静态工作点计算的应用直接耦合静态工作点的计算方法广泛应用于电子设备的设计和调试过程中。
通过计算直接耦合静态工作点,可以帮助工程师设计出更加稳定可靠的电路,并且可以根据需要进行调整,以满足电路的要求。
单管放大电路静态工作点(公式法计算)
单电源固定偏置电路:选择合适的Rb,Rc,使电路工作在放大状态。
工作点稳定的偏置电路:该方法为近似估算法。
分压式偏置电路:
稳定工作点的另一种解释:温度T↑→IC↑→IE↑→VE↑(=IERe)↓(VB固定) ,则IC↓ IB↓ VBE↓ (=VB-VE)。
在静态情况下,温度上升引起IC增加,由于基极电位VB基本固定,该电流增量通过Re产生负反馈,迫使IC自动下降,使Q点保持稳定。
Re愈大,负反馈作用愈强,稳定性也愈好。
但Re过大,输出的动态范围(ΔVCE)变小,易引起失真。
Rb1、Rb2愈小,VB愈稳定。
但它们过小将使放大能力下降。
工程设计时,应综合考虑电阻阻值的影响。
经验公式:I1=(5~10)IBQ,VEQ=IEQRe=0.2VCC(或VEQ=1~3V)。
静态工作点的图解分析
模拟电子技术知识点:静态工作点的图解分析没有输入信号(v=0)时,放大电路i中各处的电压和电流都是不变的直流,称为直流工作状态或静止状态,简称静态。
静态时,BJT各电极的直流电压和直流电流的数值将在管子的特性曲线上确定一点,称为Q点。
静态分析的第一步:画出直流等效电路!R BC1v oC 2V CC+12V R C300k1.5kv iβ=100——把所有的耦合电容开路!如何得到直流等效电路?CC B 12V 40300k V A R μ≈==Ω1. Q 点计算CE C B ,,V I I 由KVL 可得:求得:+V CC –I B R B –V BE = 0CC BE B B V V I R -=mA440100B C =⨯==A I I μβV6k 5.1mA 4V 12CC CC CE =Ω⨯-=-=R I V V R B C 1v o C 2V CC+12V R C300k 1.5k v i β=100例:用估算法计算图示电路的静态工作点。
C E C C C C E EV V I R I R =--C C BE B B E(1 )V V I R βR -=++BC E I I I β=≈C C B B B E E E V I R V I R =++B B B E B E (1 )I R V βI R =+++由KVL 可得:+V CCR B R CT +–V BE +V CE –I E I C I BR E2. 图解法求解Q 点∙列输入回路方程∙列输出回路方程(直流负载线)v CE =V CC -i C R C ∙首先,画出直流通路BE CC B b V i R =-v R b V CCR C i C i B300K 1.5K R B C 1v oC 2β=100V CC +12VR C 300k1.5k v i∙在输入特性曲线上,作出直线,两线的交点即是Q点,得到I B 。
BE CC B b V i R =-v 负载线,斜率为-1/R b2. 图解法求解Q 点在输出特性曲线上,作出直流负载线v CE =V CC -i C R C ,与I B 曲线的交点即为Q 点,从而得到V CE 和I C 。
音频功率放大电路第一二级静态工作点计算
音频功率放大电路第一二级静态工作点计算一、引言音频功率放大电路是电子电路中的重要组成部分,广泛应用于各类音响设备、通信设备等领域。
静态工作点是指晶体管在无信号输入时的工作状态,它对电路的性能有着重要影响。
因此,正确计算和选取静态工作点至关重要。
二、音频功率放大电路概述1.电路结构音频功率放大电路主要由输入级、输出级、偏置电路等部分组成。
其中,输入级负责将输入信号进行放大;输出级负责将放大后的信号驱动负载;偏置电路则为晶体管提供稳定的工作电压。
2.工作原理音频功率放大电路的工作原理主要包括信号放大、电流放大、电压放大等过程。
在输入级,信号经过电容耦合后,进入晶体管进行放大;在输出级,晶体管的电流输出与输入信号成正比,从而实现电压和电流的放大。
三、静态工作点计算方法1.计算公式静态工作点是指晶体管的电流和电压关系,可用以下公式表示:Iceo = (Vcc * Rb / Re) * (1 + Av)其中,Iceo为晶体管的静态电流;Vcc为电源电压;Rb为偏置电阻;Re 为负载电阻;Av为放大倍数。
2.计算步骤(1)确定偏置电阻Rb的取值,使其满足电路的静态工作点要求;(2)根据电路的放大倍数Av,计算晶体管的静态电流Iceo;(3)根据负载电阻Re的取值,调整偏置电阻Rb,使晶体管工作在合适的静态工作点。
3.注意事项(1)静态工作点的选取要使晶体管工作在安全工作区,避免过载和截止;(2)静态工作点的选取要使电路具有较高的效率和稳定性;(3)在实际应用中,可采用仿真软件对静态工作点进行优化。
四、第一二级静态工作点计算实例1.电路参数假设电路的电源电压Vcc为12V,放大倍数Av为20,负载电阻Re为4Ω。
2.计算过程(1)根据放大倍数Av,计算晶体管的静态电流Iceo:Iceo = (12V * 100Ω / 4Ω) * (1 + 20) ≈ 1.2A(2)根据静态电流Iceo,计算偏置电阻Rb的取值:Rb = Iceo * Re / (Vcc * Av - Iceo) ≈ 100Ω3.结果分析通过计算得到的静态工作点,可使晶体管工作在安全工作区,且具有较高的效率和稳定性。
模电静态工作点
模电静态工作点模拟电子技术是现代电子技术的基础,静态工作点是模拟电子电路中一个非常重要的概念。
本文将详细介绍模拟电子电路中的静态工作点,包括静态工作点的定义、求解方法以及静态工作点的重要性等方面。
1. 静态工作点的定义静态工作点是指模拟电子电路在稳定状态下的工作状态。
在稳定状态下,电路中的电流、电压和功率等参数保持不变。
静态工作点可以用来描述电路的基本性能和稳定性,并且对于电路的分析和设计都具有重要的意义。
2. 求解静态工作点的方法求解静态工作点是分析和设计模拟电子电路的基础。
常用的方法包括基于直流分析的解析法和基于仿真的数值法。
2.1 基于直流分析的解析法基于直流分析的解析法是通过对电路进行等效替代,利用网络定理、电流电压关系和元件特性等进行求解。
通常可以采用符号法或代数法进行计算,得到电路中各个元件的电流、电压和功率等参数。
2.2 基于仿真的数值法基于仿真的数值法是通过使用电子设计自动化(EDA)软件进行模拟分析,利用矩阵方程或迭代算法求解电路方程组,得到电路中各个节点的电压和电流等参数。
这种方法适合于复杂的电路或无法用解析法求解的电路。
3. 静态工作点的重要性静态工作点对于模拟电子电路的性能和稳定性具有重要影响。
一个合理的静态工作点可以保证电路在正常工作范围内,避免过饱和或过截止等失真现象的发生。
静态工作点也可以用来描述电路的功耗、偏置电压和动态范围等参数。
4. 静态工作点的应用举例静态工作点广泛应用于模拟电子电路的分析和设计中。
下面举两个例子来说明其应用。
4.1 放大电路的静态工作点在放大电路中,静态工作点决定了放大器的增益、非线性失真等性能。
通过调整静态工作点,可以使放大器在合适的工作状态下实现最大增益和最小失真。
4.2 直流稳压电路的静态工作点直流稳压电路的静态工作点决定了稳压器的输出电压和负载调节性能。
通过合理选择电路元件参数,可以使稳压器在稳定的静态工作点附近提供稳定的输出电压。
求放大器静态工作点的方法
求放大器静态工作点的方法
放大器静态工作点是指放大器在没有输入信号的情况下的直流工作状态。
正确的静态
工作点能够使放大器在接收到输入信号之后输出的信号有最大幅度,同时也能避免放大器
过热或损坏。
下面介绍一些求放大器静态工作点的方法。
第一种方法是直接测量放大器的直流电压。
在设置静态工作点之前,需要关闭输入信
号源,将示波器连接到放大器的输出端口并打开。
通过示波器可以读取输出的直流电压,
可以通过调整放大器的电路来改变电压。
典型的方法是通过改变电阻器的值来调整电压。
当直流电压达到预期的值时,可以认为静态工作点被设置正确了。
第二种方法是通过计算来确定电路的工作点。
为了计算这个点,首先需要确定电流源,电容和输出电阻等参数。
为了计算这些参数,需要测量直流电压,然后根据欧姆定律来计
算电流。
接下来,可以使用工具分析器(如Multisim软件)来模拟放大器的电路。
模拟可以帮助确定将要设置的静态工作点,并且根据计算来调整电路和电阻器的值。
第三种方法是使用调节电阻器的方法来调整放大器的工作点。
在这个方法中,需要调
节电路中的多个电阻器,直到达到目标静态工作点。
这种方法需要不断地调整电路,并不
断地取样,因此需要相当的时间来完成。
无论使用哪种方法求放大器的静态工作点,都需要进行实验测试来验证设置的工作点。
只有当放大器处于正确的静态工作点时,才能获得最佳的输出信号。
估算静态工作点
工作点。
试问(1)要使IC=2mA,Rb应为多大? (2)使电压UCE=4.5V, Rb应为多大?
五、作业
练习册P22:四、综合题1 题只要求画直流通路,3题。
,=37.5 。试确定放大电路的静态工作点。
解:先画直流通路,如右图所示。
IBQ VCC 12 0.04mA 40 μA RB 300
ICQ IBQ 37.5 0.04 1.5mA
UCEQ VCC ICQRC 12 1.5 4 6V
四、练习
电路如右图所示,已知VCC=9V,RC=1.5K
二、估算静态工作点
估算静态工作点就是根据放大电路的直流通路,求IBQ、ICQ和 UCEQ这3个量。
二、估算静态工作点
1、直流通路
放大电路在ui=0,仅在VCC作用下直流电流所流过的路径---直流通路。
画直流通路的原则: 输入信号ui短路; 电容视为开路(电容所在支路断开); 电感视为短路。
估算静态工作点
一、知识回顾
1. 共射基本放大电路
2.放大器的静态工作点
(1)静态——电路在没有输入信号(即输入端短路),只有直流电源 单独作用下的直流工作状态。
(2)静态工作点——放大电路在静态时,三极管各级电压和电流在输 入、输出特性曲线上可以确定一个如图所示的坐标点Q。Q点处的直 流电流、电压习惯上用IBQ、ICQ、IEQ、UBEQ和UCEQ表示(下标Q表示 静态)。设置合适的静态工作点,是放大器能够正常工算
若VCC、Rb和Rc的值已知
I BQ
VCC
U BEQ Rb
(硅管UBEQ=0.7V,锗管UBEQ=0.3V) 因为 VCC »VBEQ, 所以
MOS管的静态工作点的计算
MOS管的静态⼯作点的计算据场效应管的上述特点,利⽤双极型三极管与场效应管的电极对应关系,即b→G,e→S,c→D,即可在单管共射放⼤电路的基础上,组成共源极放⼤电路。
上图是⼀个由N沟道增强型MOS场效应管组成的单管共源极放⼤电路的原理电路图。
为了使场效应管⼯作在恒流区以实现放⼤作⽤,对于N沟道增强型MOS管来说,应满⾜以下条件:uGS>UTuDS>uGS-UT其中UT为N沟道增强型MOS场效应管的开启电压。
⼀、静态分析为了分析共源极放⼤电路的静态⼯作点,可以利⽤近似估算法或图解法。
(⼀)近似估算法在上图中,由于MOS场效应管的栅极电流为零,因此电阻RG上没有电压降,则当输⼊电压等于零时UGSQ=VGG (2.7.1)由上图可得UDSQ=VDD-IDQRD (2.7.4)(⼆)图解法为了⽤图解法确定静态⼯作点,应先画出直流负载线。
由上图电路的漏极回路可列了以下⽅程:uDS=VDD-iDRD根据以上⽅程,在场效应管的输出特性曲线上画出直流负载线,如下图所⽰。
直流负载线与uGS=UGSQ=VGG的⼀条输出特性的交点即是静态⼯作点Q。
由图可得静态时的IDQ和UDSQ,见下图。
⼆、动态分析同样可以利⽤微变等效电路法对场效应管放⼤电路进⾏动态分析。
⾸先讨论场效应管的等效电路。
由于漏极电流iD是栅源电压uGS和漏源电压uGS 的函数,根据式(2.7.8)可画出场效应管的微变等效电路,如下图所⽰。
图中栅极与源极之间虽然有⼀个电压Ugs,但是没有栅极电流,所以栅极是悬空的。
D、S之间的电流源gmUgs也是⼀个受控源,体现了Ugs对Id的控制作⽤。
等效电路中有两个微变参数:gm和rDS。
它们的数值可以根据式(2.7.6)和(2.7.7)中的定义,在场效应管的特性曲线上通过作图的⽅法求得。
⼀般gm的数值约为0.1⾄20mS。
rDS的数值通常为⼏百千欧的数量级。
当漏极负载电阻RD⽐rDS⼩得多,可认为等效电路中的rDS开路。
运放电路的静态工作点
运放电路的静态工作点一、引言运放电路是电子工程中常用的一种电路,它可以将输入信号放大并输出。
在运放电路中,静态工作点是一个非常重要的概念,它决定了电路的工作状态和性能。
本文将从静态工作点的定义、计算方法和影响因素三个方面来探讨运放电路的静态工作点。
二、静态工作点的定义静态工作点是指运放电路在没有输入信号时的工作状态,也称为直流工作点。
在静态工作点下,运放电路的输出电压和电流都是稳定的,不随时间变化。
静态工作点的选择对电路的性能有很大的影响,因此需要进行合理的计算和设计。
三、静态工作点的计算方法静态工作点的计算方法主要有两种:基于理论公式的计算和基于仿真软件的计算。
基于理论公式的计算需要掌握运放电路的基本原理和公式,可以通过手工计算来得到静态工作点的数值。
而基于仿真软件的计算则需要使用电路仿真软件,通过模拟电路的工作过程来得到静态工作点的数值。
四、影响静态工作点的因素静态工作点的数值受到多种因素的影响,主要包括电源电压、电阻值、电容值、温度等。
其中,电源电压是影响静态工作点最为重要的因素之一,它直接决定了运放电路的输出电压和电流。
电阻值和电容值则影响了运放电路的放大倍数和频率响应。
温度的变化也会对静态工作点产生影响,因为温度的变化会导致电路元件的参数发生变化。
五、结论静态工作点是运放电路中非常重要的一个概念,它决定了电路的工作状态和性能。
在进行运放电路的设计和计算时,需要充分考虑静态工作点的影响因素,并选择合适的计算方法来得到准确的数值。
只有在合理选择静态工作点的情况下,才能保证运放电路的正常工作和优良的性能表现。
差动放大电路静态工作点计算的一种新方法——浮电位法
差动放大电路静态工作点计算的一种新方法——浮电位法差动放大电路是一种常见的放大器电路,其可以实现输入信号的放大。
差动放大电路的静态工作点计算是非常重要的,它决定了电路的放大性能和稳定性。
传统的计算方法主要是使用直流分析和直流电路定理,但在实际应用中存在一些问题,例如电阻值变化、温度变化等因素会对计算结果产生影响。
为了解决这些问题,浮电位法被提出并广泛应用于差动放大电路的静态工作点计算。
浮电位法是一种基于实测方法的计算方法,其核心思想是利用实际电路的输入输出特性参数进行计算,避免了对电路参数的准确度要求。
下面将详细介绍浮电位法的原理和计算步骤。
浮电位法的原理是将差动放大电路的输入、输出特性用曲线的方式表示。
通常情况下,输入特性曲线是以输入电压为横轴,输入电流为纵轴,输出特性曲线是以输出电压为横轴,输出电流为纵轴。
利用测量数据绘制出输入输出特性曲线后,可以获得电路的静态工作点。
浮电位法的计算步骤如下:1.测量输入特性曲线:将差动放大电路的输入端接地,通过改变输入信号的电压,测量输出信号的电流。
将这些数据绘制成曲线图,即可得到输入特性曲线。
2.测量输出特性曲线:将差动放大电路的输出端接地,通过改变输入信号的电压,测量输出信号的电流。
将这些数据绘制成曲线图,即可得到输出特性曲线。
3.寻找交点:根据输入特性曲线和输出特性曲线的关系,找到它们的交点。
这个交点就是差动放大电路的静态工作点。
4.计算工作点参数:通过交点的坐标,可以计算出静态工作点的各个参数,例如静态电流、电压增益等。
浮电位法相比传统的静态工作点计算方法具有以下优势:1.自适应性:浮电位法不依赖于电路参数的准确度,可以适应各种变化。
2.精确性:通过实测数据获得的曲线可以准确地找到交点,使得计算结果更加精确。
3.稳定性:浮电位法可以有效地抵抗环境因素的影响,使得计算结果更加稳定。
然而,浮电位法也存在一些限制和注意事项:1.测量方法:测量数据的准确性对于浮电位法的计算结果有较大影响,因此需要注意测量的准确性。
静态工作点的计算
根据放大电路的直流通路和交流通路,即可分别进行静态分析和动态分析。
分析时,除了图解法和微变等效电路法以外,有时也采用一些简单实用的近似估算法。
例如,常常根据直流通路,对放大电路的静态工作情况进行近似估算。
2.4.2 静态工作点的近似估算
当外加输入信号为零,在直流电源VCC的作用下,三极管的基极回路和集电极回路均存在直流电流和直流电压,这些直流电流和电压在三极管的输入、输出特性上各自对应一个点,称为静态工作点。
静态工作点处的基极电流、基极与发射极之间的电压分别用符号IBQ、UBEQ表示,集电极电流、集电极与发射极之间的电压则用ICQ、UCEQ表示。
可求得单管共射放大电路的静态基极电流为
(2.4.1)
由三极管的输入特性可知,UBEQ的变化范围很小,可近似认为
根据以上近似值,若给定VCC和Rb,即可由式(2.4.1)估算IBQ。
已知三极管的集电极电流与基极电流之间存在关系IC≈βIB,且β≈,故可得静态集电极电流为
(2.4.3)
然后由图2.4.1(a)的直流通路可得
CEQ=VCC-ICQRC (2.4.4)
至此,静态工作点的有关电流、电压均已估算得到
微变等效电路法
单管共射放大电路的微变等效电路图
等效电路法的步骤
根据以上介绍,可以归纳出利用等效电路法分析放大电路的步骤如下:
1.首先利用图解法或近似估算确定放大电路的静态工作点Q。
2.求出静态工作点处的微变等效电路参数β和rbe。
3.画出放大电路的微变等效电路。
可先画出三极管的等效电路,然后画出放大其余,部分的交流通路。
4、列出电路方程并求解。
三极管静态工作点的计算
静态工作点的计算
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静态工作点的计算
答 案
分压式偏置电路静态工作点的计算
∵VCEQ ≈ VG-ICQ(RC+RE) ∴ICQ=(VG-VCEQ)/(RC+RE)
=(12-3.8)/(2+2)=2.05mA VBQ=VEQ+vBEQ ≈ ICQRE+VBEQ
=2.05*2+0.7=4.8v 而 VBQ=VGRB2/(RB1+RB2) 得:RB1=(VG/VBQ-1)RB2
式 偏
计算公式
置 电
VBQ
路 静 态 工 作
VEQ ICQ
点 的 计 算
IB VQCEQ
静态工作点的计算
分压式偏置电路静态工作点的计算
例3:已知VG=12V, VBEQ=0.7v VCEQ=3.8v,β=40 且Rc= 2kΩ , Re=2kΩ , Rb2=10kΩ 试求Rb1 等于多少?
静态工作点的计算
静态工作点的计算
静态工作点的计算
作业布置
在分压式偏置电路中,已知VG=12V,VBEQ=0.7v,β=40,且Rc= 3kΩ , Re=1kΩ , Rb1=47kΩ ,Rb2=10kΩ试求: (1)估算静态工作点; (2)如果换上PNP型管,则电路应怎样改动,才能使电路正常工作?
静态工作点的计算
静态工作点的计算
静态工作点的计算
答 案
共射极电路静态工作点的计算
=(9-0.7)/500=0.017mA =60×0.017=1mA
=9-1×5=4v
静态工作点的计算
返回
共集电极静态工作点的计算
估算静态工作点
ICQ IBQ 37.5 0.04 1.5mA
UCEQ VCC ICQ RC 12 1.5 4 6V
桃江县职业中专电子教研组
电子技术基础与技能
四、练习
电路如右图所示,已知VCC=9V,RC=1.5K
=50,改变电阻Rb的大小,可以调整电路的静态
工作点。
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二、估算静态工作点
2、估算
若VCC、Rb和Rc的值已知
I BQ
VCC U BEQ Rb
(硅管UBEQ=0.7V,锗管UBEQ=0.3V) 因为 VCC » VBEQ, 所以
IBQ
VCC Rb
I CQ I BQ
UCEQ VCC I CQRc
电子技术基础与技能
估算静态工作点
一、知识回顾
1. 共射基本放大电路
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2.放(即输入端短路),只有直流电源单 独作用下的直流工作状态。
(2)静态工作点——放大电路在静态时,三极管各级电压和电流在输入 、输出特性曲线上可以确定一个如图所示的坐标点Q。Q点处的直流 电流、电压习惯上用IBQ、ICQ、IEQ、UBEQ和UCEQ表示(下标Q表示静 态)。设置合适的静态工作点,是放大器能够正常工作的必要条件。
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三、用估算法计算静态工作点(P60)
在共射基本放大电路中,已知: VCC=12V,RC=4K,RB=300K ,=37.5 。试确定放大电路的静态工作点。
解:先画直流通路,如右图所示。
VCC 12 IBQ 0.04mA 40 μA RB 300
静态工作点的计算
Ui Ri Us
Rs Ri
Ii
Us
Rs Ri
得到测量Ri时 所用的公式:
Ri (UUsi 1)Rs
信号源
Rs
.+
Us _
.
放大器 .
Ii
Io
+
+
.
Ro
Ui Ri
.
_
Uoo
Ri
.
Uo
_
Ro
负载
RL
输入电阻
Ui Ri Us Rs Ri
Ii Us Rs Ri
第三节
R信i越号大电表压明Ui也放越大大器,从即信信号号源源取电的压电衰流减越的小少,。放大器输入端得到的
电压放大倍数 A u
第三节
电压放大倍数 A u是放大电路的一个重要性能指标。它表示
放大器放大信号电压的能力,定义为输出正弦电压与输入正 弦电压复数值之比。即为
式中 Au=Uo/Ui o i
放大倍数亦常用增益来表示,单位是分贝(dB)。
只要将放大倍数的模代入公式
Au(dB) 20 lg Au
中令 Ib 0
即将输入端交流开路,则有
第三节
h U re
b e Ib 0
Uce
hre称为输入端交流开路时的反向电压传输比,hre这个 参数表示了输出电压对输入回路的影响,它是一个无
量纲的比例系数。
3.hfe
在 Ic hfeIb hoeUce 中令 Uce 0
第三节
即将输出端交流短路,则有
A i
Io Ii
Io Ii
Ai
根据图示电路可以得到
Ii Ui Rb rbe
Io Uo RL
所 以
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在学习之前,我们先来了解一个概念:
什麽是Q 点?它就是直流工作点,又称为静态工作点,简称Q 点。
我们在进行静态分析时,主要是求基极直流电流I B 、集电极直流电流I C 、集电极与发射极间的直流电压U CE 一:公式法计算Q 点
我们可以根据放大电路的直流通路,估算出放大电路的静态工作点。
下面把求I B 、I C 、U CE 的公式列出来
三极管导通时,U BE 的变化很小,可视为常数,我们
一般认为:硅管为 0.7V
锗管为 0.2V
例1:估算图(1)放大电路的静态工作点。
其中R B =120千欧,R C =1千欧,U CC =24伏,ß=50,三极管为硅管
解:I B =(U CC -U BE )/R B =24-0.7/120000=0.194(mA) I C =ßI B =50*0.194=9.7(mA) U CE =U CC -I C R C =24-9.7*1=14.3V
二:图解法计算Q 点
三极管的电流、电压关系可用输入特性曲线和输出特性曲线表示,我们可以在特性曲线上,直接用作图的方法来确定静态工作点。
用图解法的关键是正确的作出直流负载线,通过直流负载线与i B =I BQ 的特性曲线的交点,即为Q 点。
读出它的坐标即得I C 和U CE
图解法求Q 点的步骤为:
(1):通过直流负载方程画出直流负载线,(直流负载方程为U CE =U CC -i C R C ) (2):由基极回路求出I B
(3):找出i B =I B 这一条输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q 点。
读出Q 点的坐标即为所求。
例2:如图(2)所示电路,已知Rb=280千欧,Rc=3千欧,Ucc=12伏,三极管的输出特性曲线如图(3)所示,试用图解法确定静态工作点。
解:(1)画直流负载线:因直流负载方程为U CE =U CC -i C R C
i C =0,U CE =U CC =12V ;U CE =4mA ,i C =U CC /R C =4mA ,连接这两点,即得直流负载线:如图(3)中的兰线 (2)通过基极输入回路,求得I B =(U CC -U BE )/R C =40uA (3)找出Q 点(如图(3)所示),因此I C =2mA ;U CE =6V
三:电路参数对静态工作点的影响
静态工作点的位置在实际应用中很重要,它与电路参数有关。
下面我们分析一下电路参数Rb ,Rc ,Ucc 对静态工作点的影响。
例3:如图(4)所示:要使工作点由Q1变到Q2点应使( ) A.Rc 增大 C.Ucc 增大
B.Rb 增大 D.Rc 减小
答案为:A
要使工作点由Q1变到Q3点应使( )
A.Rb 增大
B.Rc 增大
C.Rb 减小
D.Rc 减小
答案为:A
注意:在实际应用中,主要是通过改变电阻Rb 来改变静态工作点。
我们对放大电路进行动态分析的任务是求出电压的放大倍数、输入电阻、和输出电阻。
一:图解法分析动态特性 1.交流负载线的画法 交流负载线的特点:
必须通过静态工作点
交流负载线的斜率由R"L 表示(R"L =Rc//R
L )
交流负载线的画法(有两种): (1)先作出直流负载线,找出Q 点;
作出一条斜率为R"L 的辅助线,然后过Q 点作它的平行线即得。
(此法为点斜式) (2)先求出U CE 坐标的截距(通过方程U"CC =U CE +I C R"L )
连接Q 点和U"CC 点即为交流负载线。
(此法为两点式)
例1:作出图(1)所示电路的交流负载线。
已知特性曲线如图(2)所示,Ucc=12V ,Rc=3千欧,R L =3千欧,Rb=280千欧。
解:(1)作出直流负载线,求出点Q。
(2)求出点U"cc。
U"cc=Uce+IcR"L=6+1.5*2=9V
(3)连接点Q和点U"cc即得交流负载线(图中黑线即为所求)。