静态工作点的稳定65965
《模拟电子技术》2.3 静态工作点的稳定
2.3 静态工作点的稳定
保定电院 电子教研室
史 辉 shihui0571@
复习
1、放大电路静态的概念是什么？怎么表示？ 2、静态工作点（Q点）指的是哪几个参数？ 3、基本共射放大电路的直流通路如何画？ 4、放大电路动态的概念是什么？如何表示？ 5、基本共射放大电路交流通路如何画？
UB>>UBE，则发射极电流为：
UB不变 RE不变
IE不变
又因为IC≈IE，所以IC基本稳定，即Q点得到稳定。
② 稳定工作点原理
注意：为了使发射极电阻RE对交流信号不产生影响(其负反馈作 用使放大倍数减小)，可在RE两端并联一个大容量的电容器CE， 以便让交流信号由CE旁路而不经过RE。
故CE称为旁路电容。
– 电路结构与直流通路；
– 稳定Q点原理。★
影响的情况。
小结
1、改变RB、RC和UCC等电参数都会对放大电路的Q点产生影响。★ 2、从输出波形判断失真种类。★★
应对放大电路截止、饱和失真的对策。★ 3、基极分压偏置电路：
– 直流通路画法；★★ – 计算Q点过程；★★ – 稳定Q点原理；★★
– 因不涉及参数β，维修、更换器件方便。
4、集电极—基极偏置电路：
（1）基极分压式射极偏置电路 ★ ★ （分压式电流负反馈偏置电路） ① 电路特点
A.利用基极电阻RB1和RB2分压来 固定基极电位。
在I1>>IB和I2>>IB情况下，当 IB变化时，基极电位UB近似看作 不变。
基极电压UB由电压UCC经RB1和 RB2分压所决定，不随温度变化。
B. 利用发射极电阻RE来获取反映集 电极电流IC变化的信息，反馈到输入端， 实现静态工作点稳定。
静态工作点的稳定课件
分压式偏置电路
VBQ=Rb2/(Rb1+Rb2)Vcc =10/(20+10)*12 =4V ICQ≈IEQ =VBQ/Re =4/2 =2mA
IBQ≈ICQ/β =2/50 =40μA
VCEQ=VCC-ICQ(RC+RE) =12-2*(2+1) =6V
因此静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ分别 为40μA、2mA、6V。
解:静态工作点为:
分压式偏置电路
VBQ=Rb2/(Rb1+Rb2)Vcc =10/(20+10)*12 =4V ICQ≈IEQ =VBQ/Re =4/2 =2mA
+vCC
RC Rb1 C2
vi
C1
Rb2 RE
vo
CE
分压偏置基本放大电路如图已 知VCC=12V,Rb1=20kΩ, Rb2=10kΩ, Re=2kΩ, RC=1kΩ；晶体管的β=50。试 试估算Q点 ?
分压式偏置电路
（错误） 2. Rb１升高，静态工作点上移。
3. β升高，静态工作点上移。 （错误）
+vCC
RC Rb1 C2
vi
C1
Rb2 RE
vo
CE
分压偏置基本放大电路如图已 知VCC=12V,Rb1=20kΩ, Rb2=10kΩ, Re=2kΩ, RC=1kΩ；晶体管的β=50。试 试估算Q点 ?
小结及作业:
1. 采用分压式偏置电路，同时引入电阻RE、Rb2和电容 CE可以稳定静态工作点。 2. 分压式放大电路稳定静态工作点的过程 温度上升 温度下降 3.静态工作点的估算
作业：
改进电路：
三极管特性 三极管基本放大电路
2.4 静态工作点的稳定
动态分析：
（1）电压放大倍数：Aμ= U0 / Ui = －βIcRL’ /Ibrbe = －βRL’/ rbe （2）输入电阻： ri = Rb1 / / Rb2 / / rbe （3）输出电阻： r0 = RC
§2.5
多级放大电路
多级放大电路的组成：输入级、中间级、输出级。 （1）通过要求输入级有高的输入阻抗和低的噪音； （2）提高信号电压的幅度； （3）向负载提供一定的输出功率。 一、耦合方式：
产生原因：温度和元件老化。其中温度影响产生的温漂是主要原因。 对放大电路的影响：使输出回路产生信号与漂移的混淆。 抑制方法：选用硅管和温度系数小的元件。 优 点：能放大直流信号。
二、指标计算：
1、电压放大倍数 Aμ= U0 / Ui ： n级放大电路： Aμ= Aμ1 Aμ2 … Aμn
求解时必须考虑前、后级之间的相互影响，一般将后级作为前 级的负载考虑。
1、阻容耦合：通过耦合电容与下级输入电阻连接。
优 点：各级的静态工作点相对独立，便于分析、设计和调试。 不足之处：（1）不适用于传送缓慢变化的信号； （2）所需电容的容抗应足够大，难于制造，一般不被采用。 2、变压器耦合：通过磁路的耦合，把初级的交流信号传送到次级。 优 点：可变换电压，变换阻抗。
不 足 指 出 ：体积大，重量大，不能实现集成化。
§2.4
静态工作点的稳定
原因：在偏置电路中，当直流电源电压UCC和集电极电阻RC确定后， 静态工作点Q就由偏流IB来确定。但是由于IB基本不变（ IB ≈UCC/RB ） ，
当更换管子或环境变化引起管子参数改变时，Q往往会移动。
措施： （1）原则：温度升高时， 偏ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱIB自动减少。 （2）方法：反馈法
静态工作点的选择和稳定
根据系统稳定性分析结果，调整电路的工作点，优化相关参数，以提高系统的稳定性和性能。
考虑干扰和噪声
在实际应用中，干扰和噪声可能对系统的工作点稳定性产生影响。在设计过程中应充分考虑这些 因素，采取相应的措施来降低干扰和噪声对系统稳定性的影响。
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考虑信号的逻辑电平
在数字电路中，信号的逻辑电平是关键参数。选择合适的工作点可以确保信号的逻辑电平 符合设计要求，避免逻辑错误和信号失真。
优化功耗和速度
选择合适的工作点可以优化数字电路的功耗和速度，以满足实际应用的需求。
系统级工作点稳定性考虑
系统稳定性分析
在系统级设计时，需要考虑整个系统的稳定性。通过分析系统的传递函数和频率响应，评估系统 在不同工作点下的稳定性表现。
根据元件的规格参数，如 最大和最小工作电压、电 流等，选择安全可靠的工 作点。
元件性能
考虑元件的性能参数，如 放大倍数、输入阻抗等， 以优化电路性能为目标选 择工作点。
元件匹配
为确保电路中各元件的性 能得到充分发挥，需考虑 元件间的匹配关系，选择 合适的工作点。
根据系统稳定性选择
负反馈
01
在负反馈电路中，选择合适的工作点可以增强系统的稳定性，
负载阻抗的变化会导致交流工作点的偏移。
频率变化对工作点的影响
信号源频率的变化会影响交流工作点的稳定 性。
工作点稳定性的测试与评估
测试方法
通过实际测量电路在不同条件下 的工作点，分析其变化情况。
数据处理
对测试数据进行整理、分析和处 理，得出工作点稳定性的结论。
评估标准
根据工作点变化的大小和范围， 制定相应的评估标准，如最大允 许偏移量等。
静态工作点稳定的放大器射极跟随器
射极跟随器输出
具有低输出阻抗和高输入 阻抗，使得负载对放大器 性能影响较小。
STEP 03
电压负反馈
通过引入电压负反馈，减 小放大器的失真和噪声。
信号从射极跟随器的发射 极输出，通过负载电阻将 电流转换为电压。
偏置电路和稳定电路
01
02
03
偏置电路
为晶体管提供合适的静态 工作点，使放大器在正常 工作范围内。
频率响应பைடு நூலகம்失真度
频率响应定义
频率响应是指放大器对不同频率信号的放大能力，通常以 幅频特性和相频特性来表示。
失真度定义
失真度是指放大器输出信号与输入信号相比的失真程度， 通常以谐波失真、互调失真等指标来衡量。
影响因素
频率响应和失真度受到晶体管参数、电路拓扑、电源电压 等因素的影响。
提高方法
通过采用宽带运放、补偿电路等技术手段，可以扩展放大 器的频带宽度；通过优化电路参数、采用负反馈等技术手 段，可以降低放大器的失真度。
静态工作点稳定的放 大器射极跟随器
• 引言 • 静态工作点稳定原理 • 放大器射极跟随器的电路结构 • 放大器射极跟随器的性能指标 • 静态工作点稳定放大器射极跟随器的设计 • 静态工作点稳定放大器射极跟随器的应用
目录
Part
01
引言
目的和背景
深入了解射极跟随器的工 作原理和特点
探讨射极跟随器在放大器 设计中的重要性
从而提高放大器的线性度。
02
减小失真
当输入信号幅度较大时，如果静态工作点不稳定，晶体管可能会进入饱
和或截止区，导致输出信号失真。稳定的静态工作点可以减小这种失真。
03
提高放大器的稳定性
稳定的静态工作点可以减小温度、电源电压等外部因素对放大器性能的
静态工作点的稳定
探究电力企业电气工程施工中质量控制的要点摘要：电力企业中的电气工程是一项比较复杂的工作，其所涉及到的范围广泛，包括电气设备的管理、相关电缆线的连接等等，如果在进行施工的过程中出现一定疏忽很有可能导致整个电气工程的质量出现问题，从而使得工程不得不重新返工，影响企业的正常运作。
因此本文就针对电力企业中电气工程的施工过程中质量的控制要点进行简单的分析研究，希望能够起到参考性的意见和帮助。
关键词：电力企业；电气工程施工；质量控制；要点；引言电气工程是电力与建筑的交叉结合，是拓展电力施工企业与电力行业深入发展的基石，可以更好地满足社会和人们的电力需求。
由此可见，强化电力企业电气工程施工中的质量控制尤为必要，对于促进电力事业和电力施工的发展都具有重要意义。
在电力工程施工的不同阶段，采取对应有效的质量控制措施，从而强化工程施工的全过程质量控制，全面提升工程施工质量，优化工程施工效果。
一、电力企业电气工程施工质量控制原则电力企业在进行电气工程施工的过程中国对于施工质量的控制管理应该遵循以下几个原则。
1.1坚持质量第一的原则施工的质量在任何的工程中都应该是放在第一位上的，特别是电气工程和用户的生命安全有着直接的联系，如果在施工的过程中没有对施工质量引起重视，很有可能导致用户在之后使用电气设备的过程中出现安全隐患，甚至还有可能引起安全事故。
1.2坚持以人为控制为核心电气工程在施工的环节中同样也应该遵循以人为主体的原则，施工的方案必须是以服务用户为主，施工的过程中也必须重视对施工人员们专业素养和专业技能的培训，降低施工中因为工人们的误差出现的安全隐患等等。
1.3坚持预防为主的原则电气工程的施工环节是一个充满了各种各样安全危害因素的过程，一个小小的误差都有可能导致整个工程必须重新再来一次，或者就是导致之后设备使用的时出现各种安全事故，因此在施工的过程中，相关的工作人员应该充分的了解到施工中可能出现的问题，并且及时的对这些问题进行预防。
静态工作点的稳定及其偏置电路wzl
在模拟计算电路中，如模拟乘法器、 对数放大器等，静态工作点的设置和 偏置电路的设计对于提高计算精度和 稳定性具有重要作用。需要根据具体 电路的特点和要求，合理选择和调整 静态工作点及偏置电路参数。
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集电极-基极偏置电路
通过改变集电极电阻或电源电压来 调整晶体管的静态工作点，适用于 需要大范围调整工作点的场合。
Part
03
静态工作点稳定性分析
温度对静态工作点影响
温度升高会导致半导体器件的参数发生变化，如晶体管的 电流放大系数增大，基极-发射极间电压降减小等，从而使 得静态工作点发生偏移。
温度的变化还会影响电路中的其它元件，如电阻的阻值随 温度升高而增大，电容的容值随温度升高而减小等，这些 变化也会对静态工作点产生影响。
常见偏置电路类型
固定偏置电路
采用固定电阻为晶体管提供基极 偏置电流，适用于温度变化不大 且对稳定性要求不高的场合。
发射极偏置电路
在发射极回路中接入电阻或稳压管来稳 定发射极电流，从而提高晶体管的稳定 性，适用于对稳定性要求较高的场合。
分压式偏置电路
采用电阻分压器为晶体管提供基极 偏置电压，具有较好的稳定性，适 用于温度变化较大的场合。
重要性
静态工作点的设置直接影响到放大器的性能，如线性度、失真度、效率等。合理的静态 工作点设置是确保放大器正常工作的基础。
影响因素及稳定性要求
电源电压波动
电源电压的波动会导致静态工作 点的偏移，进而影响放大器的性 能。
温度变化
温度变化会影响半导体器件的参 数，如电阻、电容等，从而导致 静态工作点的漂移。
为了减小电源电压波动对静态工作点的影响，可以采用稳压电源或电源滤 波电路。
放大电路静态工作点的稳定
放大电路静态工作点的稳定
上图所示基本共射放大电路的偏置电流IB由Vcc和Rb决定，电路参数一经选定，偏置电流就固定不变，所以称为固偏电路。
作为半导体器件，三极管的特性受温度的影响很大，当温度升高时，同样的偏置电流所对应的集电极电流Ic就会增大，则三极管的输出特性就会整体向上平移（如右图『三极管在不同环境温度下的输出特性曲线』中虚线所示）同时静态工作点就会沿着直流负载线向上移动，也就可能造成饱和失真。
下图（b）所示为可以稳定静态工作点的基本共射放大电路，称为分压偏置式放大电路。
下图（c）则为该放大电路的直流通路，若使电流I2远大于偏置电流IB，则基极电位VB近似等于电阻Rb1和Rb2对电源Vcc的分压，可以认为VB与三极管参数无关，且不受温度影响。
引入发射极电阻RE后，UBE＝VB －VE ＝VB －IE × RE，若使VB远大于UBE ，则可得：Ic ≈ IE≈ VB / RE, 即也可认为Ic 不受温度影响，从而使静态工作点能够得以基本稳定。
在分压偏置式放大电路中，发射极电阻RE的作用是稳定静态工作点。
如果在RE两端并联电容CE，则放大电路的微变等效电路如下图（a）所示，此时RE对放大电路的动态特性没有影响。
如果在发射极电阻RE两端没有并联电容CE，则放大
电路的微变等效电路如下图（b）所示，此时RE将影响放大电路的动态特性，主要表现为降低电压放大倍数。
第6讲静态工作点稳定及晶体管放大电路三种接法
I BQ
VBB U BEQ
Rb (1 )Re
IEQ (1 )IBQ
U CEQ VCC I EQ Re
2. 动态分析：电压放大倍数
Au
Uo Ui
Ib (Rb
Ie Re rbe )
Ie Re
(1 )Re
Rb rbe (1 )Re
Uo＜ Ui
故称之为射 极跟随器
若（1＋）Re Rb rbe，则 Au 1，即 Uo Ui 。
VBB
U BEQ Re
I BQ
I EQ
1
U CEQ VCC IEQRc U BEQ
2. 动态分析
Au
Uo Ui
Ic Rc IeRe Ibrbe
rbe
Rc (1 )Re
Ri
Re
rbe
(1 )
Ro Rc
3. 特点：
输入电阻小，频带宽！只放大电压，不放大电流！
三、三种接法的比较：空载情况下
接法
Au Ai Ri Ro 频带
共射 大
β 中 大 窄
共集 小于1 1＋β
大 小 中
共基 大
α 小 大 宽
四、三种接法的组合形式
• 为使单级放大电路具有多方面的优良性能，有时 采用组合接法。例如：
– 共集－共基形式：输入电阻高、电压放大倍数较大、 频带宽
– 共集－共射形式：输入电阻高、电压放大倍数较大
U BQ
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
基本不随温度变化。
I EQ
U BQ
U BEQ Re
Re 的作用
T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓（UB基本不变）→ IB ↓→ IC↓
关于反馈的一些概念：
静态工作点的稳定问题
IEQ = uEQ
= uBQ - UBEQ
Re+RF
Re+RF
= 3 – 0.7 ≈ 1 mA
2+ 0.1
Rb2
120kΩ
Rc
3.9kΩ
IB
+VCC
12V
IC
uB
VT
Rb1
39kΩ
uE
RF
IE
100Ω
Re
2kΩ
ICQ ≈ IEQ = 1 mA
UCEQ = VCC - ICQ Rc - IEQ ( Re + RF ) ≈ VCC - ICQ ( Rc + Re + RF ) =6V
-
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ii
+ Rs
ui us
-
Ri
b ib
rbe
Rb1 Rb2
e
RF
ic c
io
+
βib Rc RL uo
-
Ro
ui = ib rbe + (1 + β ) ib RF
uo = - β ib Rc// RL
电压放大倍数为
Au=
uo ui
- β Rc// RL = rbe + (1 + β ) RF
输入电阻为 Ri = [ rbe + (1 + β ) RF ]//Rb1// Rb2
输出电阻为
Ro= Rc
上页 下页 首页
ii
+ Rs
ui us
-
b ib
rbe
Rb1 Rb2
e
RF
ic c
io
+
βib Rc RL uo
判断静态工作点好坏的方法
判断静态工作点好坏的方法工作点是电子元器件的工作状态，通常用静态工作点来描述。
静态工作点是指电子元器件在静止状态下的电压、电流等参数值。
判断静态工作点的好坏非常重要，因为它直接影响着电子元器件的性能和稳定性。
本文将介绍一些常用的方法来判断静态工作点的好坏。
1. 静态工作点的稳定性静态工作点的稳定性是判断其好坏的重要指标。
一个好的静态工作点应该是稳定的，即在不同环境条件下，元器件的工作点应该保持相对稳定。
为了判断静态工作点的稳定性，可以通过在不同温度、湿度等条件下进行测试，观察工作点是否发生明显的变化。
如果工作点的变化范围较小，则可以认为静态工作点较为稳定。
2. 静态工作点的偏移静态工作点的偏移是指工作点相对于设计值的偏离程度。
一个好的静态工作点应该尽可能接近设计值，偏移较小。
为了判断静态工作点的偏移情况，可以通过测量工作点的实际数值，并与设计值进行比较。
如果偏移较大，则说明静态工作点存在问题，需要进行调整或修正。
3. 静态工作点的线性度静态工作点的线性度是指在一定范围内，工作点的变化是否与输入信号的变化成正比。
一个好的静态工作点应该具有较好的线性度，即工作点的变化应该与输入信号的变化保持一致。
为了判断静态工作点的线性度，可以通过在不同输入信号条件下进行测试，观察工作点的变化情况。
如果工作点的变化与输入信号的变化不一致，则说明静态工作点的线性度较差。
4. 静态工作点的功耗静态工作点的功耗是指在静止状态下，元器件消耗的能量。
一个好的静态工作点应该具有较低的功耗，以节省能源和降低成本。
为了判断静态工作点的功耗情况，可以通过测量元器件的消耗电流或功率，并与设计值进行比较。
如果功耗较高，则说明静态工作点的能效较低。
5. 静态工作点的散热问题静态工作点的散热问题是指元器件在静止状态下是否能有效地散热，避免过热导致损坏。
一个好的静态工作点应该具有良好的散热性能，以保证元器件的长期稳定工作。
为了判断静态工作点的散热问题，可以通过测量元器件的温度，并与设计值进行比较。
稳定静态工作点方法
稳定静态工作点方法稳定静态工作点方法是指在电子器件与电路设计中，为了确保元件的工作状态不受外界因素的影响，以便保持电路的正常工作。
静态工作点是指电子元件在正常工作状态下的电压和电流值。
通过稳定静态工作点的方法，可以确保元件的工作在一定的范围内，不过分偏离设计要求，保证电路的性能和可靠性。
一、使用稳定偏置电路：稳定偏置电路是用于设定电路静态工作点的重要方法之一。
通过稳定偏置电路，可以从外部控制电流源或电压源，使得电路能够稳定地工作在所需的工作点上。
常见的稳定偏置电路有电阻偏置电路、电流镜电路、恒流源电路等。
这些电路可以通过选取合适的元件参数，使得电路的工作点具有一定的稳定性。
二、采用负反馈：负反馈是一种通过外部对电路输出进行干预的方法，可以通过调节输入信号或输出信号，使得电路的静态工作点保持稳定。
通过将电路的输出信号与期望的参考信号做比较，设计一个反馈回路，将这种差别作为输入信号，对电路进行控制，使输出信号逐步靠近期望值。
负反馈可以通过调节放大倍数、输入电阻和输出电阻等参数来实现静态工作点的稳定。
比如，在放大器电路中，可以通过在输出端串联负载电阻，将一部分输出信号反馈到输入端，从而稳定静态工作点。
三、使用温度补偿电路：电子元件在工作过程中会产生一定的温度效应，导致静态工作点的偏移。
为了解决这个问题，可以使用温度补偿电路，通过利用元件的热敏特性来对电路进行修正，以保持静态工作点的稳定。
常见的温度补偿电路有热敏电阻和热敏二极管等，通过测量环境的温度变化，并通过这些元件的特性调整电路的偏置，实现对静态工作点的稳定控制。
四、考虑工作环境因素：在设计电路时，还需要考虑到外界环境因素对电路的影响，如电源电压波动、温度变化、电磁干扰等。
通过对这些因素进行合理的估计和分析，可以选取合适的元件和电路结构，来保持电路的静态工作点的稳定性。
比如，可以通过使用稳压器、滤波电路、隔离电路等来解决电源电压波动的问题。
五、进行仿真和实验验证：在设计电路时，可以利用电路仿真软件对电路的静态工作点进行模拟分析，通过修改电路参数和结构，观察静态工作点的变化情况，找到最佳设计方案。
静态工作点的稳定及其偏置电路
∴I1 I2
UB
R b2 R b1 R b2
VCC
此式说明UB与晶体 管无关, 不随温度
uo
变化而改变, 故UB 可认为恒定不变。
Re射极直流 负反馈电阻
Ce 交流旁路 电容
RB1—上偏流电阻 RB2—下偏流电阻 5
西安电子科技大学计算机学院吴自力2012--3
二.静态工作点稳定过程
+VCC
Rb1 C1
可以使其具有温度稳定
uo
性，又可以使其具有与 固定偏流电路相同的动
态指标。
CE的作用：交流通路中， CE将RE短路，RE 对交流不起作用，放大倍数不受影响。
14
西安电子科技大学计算机学院吴自力2012--3
去掉
CE
后的交流通路和微变等效电路：
Ii
Ib
Ic
RB1 ui
RB2 RE
RL uo
RC
rbe
Ri= Rb1// Rb2// rbe
26(mV )
rbe
300() (1 ) I E (mA )
Ro= RC
11
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例 ： 图 示 电 路 （ 接 CE ） ， 已 知 UCC=12V ， RB1=20kΩ ， RB2=10kΩ，RC=3kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，β=50。试估 算静态工作点，并求电压放大倍数、输入电阻和输出电
微变等效电路：
rbe
Ui R'B
Ib RL Uo
RE1 RC
19
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六. 固定偏流电路与射极偏置电路的比较
共射极放大电路
静态：
电工基础：静态工作点的稳定
1)
26(mV) IE (mA)
200() (1 37.5) 26(mV) 0.79 k 1.7(mA)
26
Au
β
RL rbe
37.5
26 0.79
71.2
ri RB1 / /RB2 / /rbe rbe 0.79 k
ro RC 2 k
静态工作点 的稳定
放大电路不仅要有合适的静态工作点Q，而且要保持Q点的 稳定。
由于某种原因，例如温度的变化，将使集电极电流的静态 值IC发生变化，从而影响静态工作点的稳定。上一节所讨论的 基本放大电路偏置电流
IB
UCC UBE RB
UCC RB
+UCC
RB1
RC
C2
RS
+ es
C1 +
+ ui
UBE VB VE VB RE IE
若使 VB >> UBE
则
IC
IE
VB
UBE RE
VB RE
+UCC
RB1
I1 RC
IC
IB
+
+ T UCE
UBE
RB2
I2
RE
IE
直流通路
因此，只要满足I2 >> IB和VB >> UBE两个条件， VB 和IE或 IC就与晶体管的参数几乎无关，不受温度变化的 影响，使静态工作点能得以基本稳定。对硅管而言，在 估算时一般可取I2 = (5 ~ 10) IB 和VB = (5 ~ 10)UBE 。
iB iC
+ +
+ T uCE
uBE
RL
RB2
稳定静态工作点的原理
稳定静态工作点的原理稳定静态工作点是指在电子设备（如放大器、发射机等）中的一种理想工作状态，该状态下电流或电压的波动范围较小，能够保证设备性能的稳定和可靠运行。
稳定静态工作点的达成依赖于一系列原理和技术，本文将介绍其中主要的原理。
一、直流偏置电路在稳定静态工作点的实现过程中，直流偏置电路扮演着至关重要的角色。
直流偏置电路的主要功能是在放大器中提供一个恒定的偏置电压，以确保工作点的稳定性。
常见的直流偏置电路包括电阻偏置电路、电流镜电路和差分放大器电路等。
电阻偏置电路通过将稳定的直流电压分配给放大器的输入端，使得功率放大器处于稳定的工作点。
电流镜电路利用两个互补的晶体管构成，确保输入电流与输出电流之间具有高度的线性关系。
差分放大器电路通过控制输入电压差异来实现放大电路的偏置控制。
二、负反馈负反馈是一种通过将放大器的一部分输出信号返回到输入端进行干扰抵消的技术。
负反馈能够提高放大器的稳定性，减小非线性和失真，进而实现稳定静态工作点。
负反馈机制通过调整反馈电路中的系数来控制输入和输出之间的比例关系，从而消除错误放大。
当输入信号变动时，负反馈将调整放大器的工作点，使得输出信号保持稳定，进而稳定静态工作点。
三、温度补偿温度对半导体器件的特性有较大影响，因此在实现稳定静态工作点时，需要进行温度补偿。
常见的温度补偿技术包括负温度系数电阻（NTC）和正温度系数电阻（PTC）的应用。
NTC和PTC能够根据温度的变化调整电路的工作电流或电压，以实现对温度的补偿。
四、供电稳压稳定静态工作点的实现还需要稳定的电源供电。
电源的稳定性对于放大器等电子设备的正常工作至关重要。
通常使用稳压电源来提供稳定的电压输出，以确保设备工作点的可靠性和稳定性。
稳压电源可以通过负反馈回路来保持输出电压的稳定，当输入电压发生变化时，稳压电源能够自动调整以保持输出电压不变。
稳压电源的应用在很大程度上提高了设备的性能和稳定性。
综上所述，稳定静态工作点的实现依赖于直流偏置电路、负反馈、温度补偿和供电稳压等一系列原理和技术的综合应用。
第8讲 静态工作点的稳定
U o = Au U i ≈ 14.4mV
第二章 基本放大电路
2.4 放大电路静态工作点的稳定
15
U CEQ ≈ VCC − I CQ ( Rc + Re )
6
第二章 基本放大电路
2.4 放大电路静态工作点的稳定
算法三： * 算法三：
VCC = I 2 Rb 2 + U BEQ + I EQ Re I1 Rb1 = U BEQ + I EQ Re I 2 = I1 + I BQ
I EQ = (1 + β ) I BQ
4
第二章 基本放大电路
2.4 放大电路静态工作点的稳定
3.静态分析 静态分析——计算 点 计算Q点 静态分析 计算 ＞＞U （1）估算法：I1＞＞ BQ；UBQ＞＞ BEQ ）估算法： ＞＞I
U BQ ≈ Rb1 ⋅ VCC Rb1 + Rb2
I CQ ≈ I EQ =
I BQ = I CQ
U BQ − U BEQ Re
' RL Au与管参数无关，Au 与管参数无关， 若(1 + β ) Re >> rbe，则Au ≈ − ③ 稳定性提高. Re 稳定性提高.
Re——以牺牲 u为代价，换得 u稳定性提高！ 以牺牲A 以牺牲 为代价，换得A 稳定性提高！ Re愈大，效果愈明显。 愈大，效果愈明显。
10
第二章 基本放大电路
交流通路
Uo βR =− Au = Ui rbe
' L
Uo=-βIbRL Ui=Ibrbe
′
Ii
Ib
Ic
Rb
Ui
rbe
βI b
RL Rc
稳定静态工作点的方法
稳定静态工作点的方法
稳定静态工作点是指在电子电路中，通过调整电路的参数或设计合理的反馈网络，使得电路在稳定工作状态下的工作点不受外界因素的干扰，保持在某一固定的状态。
以下是稳定静态工作点的常用方法：
1. 负反馈控制: 通过引入合适的负反馈网络，将输出信号与输入信号之间进行相减运算，从而抑制系统中的波动。
负反馈可以使得工作点更稳定并减小元件的非线性影响。
2. 合理选择工作点: 在设计电路时，选择适当的电压和电流工作点，使得元件工作在其最线性区域，以减小工作点的波动。
此外，还需检查电路中每个元件的参数，确保它们在其指定的工作范围内。
3. 温度稳定: 元件的工作温度对稳定工作点也有影响。
在设计电路时，需要考虑元器件的温度系数和温度特性，以避免工作点随温度的变化而产生不稳定。
4. 电源稳定: 保证电路供电稳定是维持工作点稳定的关键。
采用合适的电源滤波和稳压技术，确保电路供电电压平稳、无波动。
5. 确定合适的偏置电压: 对于需要有偏置的电路（如放大电路），通过调整偏置
电源电压或使用适当的偏置电流源，来确保工作点稳定。
6. 负载适配: 对于有负载的电路，需要合理匹配负载和电路输出。
通过合理选择输出阻抗和负载匹配网络，来保持工作点的稳定。
7. 运放的使用: 在一些特殊的电路中，可以使用运放（操作放大器）来实现对工作点的控制和调整。
运放可以通过反馈网络和运放的增益特性，实现对工作点的稳定控制。
通过上述方法，可以有效地实现稳定静态工作点，提高电路的稳定性和性能。
但需要根据具体的电路和设计要求，结合实际情况进行选用和调整。
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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
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
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C C V Q Q C E I I T V ec RR QEB Q B U I 2 1 b b R R Q B U 21 II
IBQVC，C则UBICEQQ增大。 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。
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稳定静态工作点的意义
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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。
(b)连线图
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分压式偏置电路稳定Q点的效果实验
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分压式偏置放大电路分析
1、基极电位稳定
直流通路
IRb
1
IBQ
B
IRb
2
UB Rb2 V
R R CC
b1
b2
IRb2 >>IBQ IRb1 ≈ IRb2
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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：
放大器静态工作点的稳定
一、温度对静态工作点的影响 二、稳定静态工作点的意义 三、稳定静态工作点的方法 四、静态工作点稳定的典型电路
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静态工作点与输出波形
在前面学到，放大电路要想实现放大不失真，必须设置合理的静态
工作点Q。放大器的Ｑ点设置不合适，将导致放大输出的信号产生失真。
由Ｑ点设置不合适引起的失真主要有截止失真和饱和失真两类。
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。
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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
（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
正半周失真 （顶部被削去）
截止失真
负半周失真 （底部被削去）
饱和失真
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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。
IBQVCC UBEQ VCC
Rb
Rb
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 ——电源电压是否稳定 β ——更换三极管、老化等
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温度对静态工作点的影响实验
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温度对静态工作点的影响
晶体管是一个温度敏感器件，当温度变化时，其特性参数（β、ICBO、 UBE）的变化比较显著，实验表明：温度T每升高1℃，β约增大0.1％左 右，UBE减小（2～2.5）mV，温度每升高10℃，ICBO 约增加一倍。
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：
UBQ Rb1Rb2Rb2VCC
ICQIEQUBQ ReUBEQU R B eQ
I BQ
I CQ
U CE V Q C ຫໍສະໝຸດ IC(Q R c R e)13
练习
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