02-稳定静态工作点和三种放大电路
(完整word版)放大电路的工作原理和三种基本放大组态
放大电路的工作原理和三种基本放大组态放大电路里通常是晶体三极管、场效应管、集成运算放大器等,这些器件也称为有源器件。
共射放大电路如图所示。
V cc是集电极回路的直流电源,也是给放大电路提供能量的,一般在几伏到几十伏范围,以保证晶体三极管的发射结正向偏置、集电结反向偏置,使晶体三极管工作在放大区。
R c是集电极电阻,一般在几 K 至几十K 范围,它的作用是把集电极电流i C的变化变成集电极电压u CE的变化。
V BB是基极回路的直流电源,使发射结处于正向偏置,同时通过基极电阻R b提供给基极一个合适的基极电流I BQ,使三极管工作在放大区中适当的区域,这个电流I BQ常称为基极偏置电流,它决定着三极管的工作点,基极偏置电流I BQ是由V BB和基极电阻R b共同作用决定的,基极电阻R b一般在几十KΩ至几百KΩ范围。
如在输入端加上一个较小的正弦信号u i , 通过电容C1加到三极管的基极,从而引起基极电流i B在原来直流I BQ的基础上作相应的变化,由于u i是正弦信号,使i B随u i也相应地按正弦规律变化,这时的i B实际上是直流分流I BQ和交流分量i b迭加后的量。
同时i B的变化使集电极电流 i C 随之变化,因此i C也是直流分量I C和交流分量i c的迭加,但i C要比i B大得多(即β倍)。
电流i C在电阻R C上产生一个压降,集电极电压u CE =V CC-i C R L,这个集电极电压u CE也是由直流分量I C和交流分量 i C两部分迭加的。
这里的 u CE和 i C相位相反,即当 i C增大时, u CE减少。
由于C 2的隔直作用,使只有 u CE的交流分量通过电容C2作为放大电路的输出电压u O。
如电路参数选择适当,u O要比 u I的幅值要大得多,同时 u I与 u O的相位正好相反。
电路中各点的电流、电压波形如图所示。
放大电路的图解法放大电路有三种主要分析方法:一是图解法,二是微变等效电路法,三是计算机辅助分析法。
三种基本放大电路及静态工作点
三种基本放大电路的比较
总结词:性能比较
详细描述:共射、共基和共集三种基本放大电路各有其特点和应用范围。共射放大电路具有电流和电压的放大作用,适用于 低频信号的放大;共基放大电路主要实现电压放大,适用于高频信号的放大;共集放大电路主要实现电流放大,适用于功率 驱动等场合。在实际应用中,可以根据需要选择合适的放大电路。
02
CATALOGUE
三种基本放大电路
共射放大电路
总结词
电流和电压的放大作用
详细描述
共射放大电路是三种基本放大电路中最常用的电路,它具有电流和电压的放大作用。在共射放大电路中,输入信 号通过基极和发射极加在晶体管的集电极和发射极之间,使得集电极电流发生变化,并通过集电极电阻将电流变 化转换为电压变化,实现电压和电流的放大。
共基放大电路的应用
高频放大
共基放大电路具有高频放 大的特点,适用于高频信 号的放大和处理,如无线 通信、雷达信号处理等。
宽频带放大
由于共基放大电路的高频 特性,它也适用于宽频带 信号的放大,如宽带通信 、视频信号处理等。
高速放大
共基放大电路具有高速响 应的特点,适用于高速信 号的放大和处理,如数字 信号处理、图像处理等。
。
共集放大电路的静态工作点
总结词
共集放大电路的静态工作点通常设置在输入 信号的零点附近,以实现较小的失真和较高 的输出阻抗。
详细描述
在共集放大电路中,静态工作点通常设置在 输入信号的零点附近,这样可以实现较小的 失真和较高的输出阻抗。这是因为共集放大 电路具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗 ,因此能够减小信号源的内阻和负载对输出 信号的影响,从而提高信号传输的质量和稳 定性。
03
CATALOGUE
放大电路 静态工作点
放大电路静态工作点
放大电路的静态工作点是指放大器在没有输入信号时的工作状态。
在放大电路的设计中,静态工作点的选取非常重要,它决定了放大器的线性度、功耗和稳定性。
静态工作点的确定可以通过以下步骤进行:
1. 确定放大器的工作区域:放大器可以工作在A类、B类、
AB类或C类等不同的工作区域。
选择合适的工作区域将取决
于应用的需求和对功耗的要求。
2. 确定放大器的直流偏置点:直流偏置点是放大电路静态工作点的一个关键参数,它决定了放大器的线性度和稳定性。
直流偏置点的选取一般需要考虑放大器的最大输出信号幅度和直流功耗等因素。
3. 设计偏置电路:根据直流偏置点的要求设计合适的偏置电路,如基极电阻、电流源等,以实现所需的静态工作点。
4. 进行仿真和调试:在设计完成后,通过仿真工具对放大电路进行验证,再根据实际的调试结果对偏置电路参数进行调整,以确保放大电路的静态工作点与设计要求一致。
总之,放大电路的静态工作点的确定是放大电路设计中的一个关键步骤,需要根据应用需求和设计要求来选择合适的工作区域和直流偏置点,以实现所需的放大功能和性能。
稳定三极管放大电路的静态工作点采用
稳定三极管放大电路的静态工作点采用以稳定三极管放大电路的静态工作点采用为标题稳定三极管放大电路的静态工作点是电子技术中的一个重要概念。
在放大电路中,为了确保电路能够稳定工作,需要设置一个合适的静态工作点,使得输入信号能够得到放大,同时保证输出信号的波形不失真。
本文将详细介绍稳定三极管放大电路的静态工作点的概念、设置方法以及其在实际应用中的意义。
一、静态工作点的概念静态工作点是指放大电路中的三极管在没有输入信号时的工作状态。
在三极管的静态工作点处,电流和电压的数值是固定的,不随输入信号的变化而变化。
通过合理设置三极管的静态工作点,可以使得输入信号能够得到放大,并保证输出信号的波形不失真。
二、设置静态工作点的方法稳定三极管放大电路的静态工作点的设置需要考虑到以下几个因素:1. 三极管的直流放大倍数:三极管的直流放大倍数决定了输入信号的放大程度。
根据具体的应用要求,选择适当的放大倍数。
2. 静态工作点的偏置:静态工作点的偏置决定了三极管的直流工作状态。
通过合理设置偏置,可以使得三极管在合适的工作区域内工作,避免出现过饱和或过截止现象。
3. 输入信号的幅值:输入信号的幅值决定了三极管的工作状态是否稳定。
如果输入信号的幅值过大,可能会导致三极管失真,因此需要根据实际情况设置合适的输入信号幅值。
三、静态工作点的意义稳定三极管放大电路的静态工作点对于电路的性能有着重要的影响:1. 放大增益:通过合理设置静态工作点,可以使得电路在输入信号范围内具有较大的放大增益,从而实现信号的放大。
2. 输出波形的稳定性:静态工作点的设置可以保证输出信号的波形不失真。
当输入信号的幅值变化时,输出信号的波形仍然保持稳定,从而保证了电路的可靠性。
3. 静态功耗的控制:稳定的静态工作点可以有效控制电路的静态功耗。
合理设置静态工作点可以降低电路的功耗,提高电路的效率。
四、总结稳定三极管放大电路的静态工作点是保证电路正常工作的重要因素。
放大电路静态工作点的稳定、放大电路的三种接法
的变化,保持Q点稳定。
常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点
继续
2. 静态工作点稳定的放大器 (p105)
Rb1 Cb1
+VCC
Rc
I1
IC Cb2
IB
(1) 结构 及工作原理
+
T
+
+
u i
Rb2
I2 Re
IE RL
u o
-
-
+
选I2=(5~10)IB ∴I1 I2
β
R
L
rbe (1 β )Re
继续
输入电阻:
ii
+
+
ui
Rb1
-
+
Ri
ib b
c ic
+
rbe
e
Rb2
β ib
+
RC
RL
u o
R
-
+
Ri
Ro
Ri=
ui ib
rbe
(1 β )Re
Ri Ri // Rb1 // Rb2
输出电阻:
Ro Rc
[rbe (1 β )Re ]// Rb1 // Rb2
3. ICBO 改变。温度每升高 10C ,ICBQ 大致将增加一 倍,说明 ICBQ 将随温度按指数规律上升。
温度升高,最终将导致 IC 增大,Q 上移。波形容易失真。
iC
VCC RC
T = 20 C
T = 50 C
Q
iB
Q
O VCC uCE
温度对 Q 点和输出波形的影响
静态工作点的设置及稳定
),+
移到负载线上方 /# 处, 接近饱和区, 在交流信号输入时就会形成 输出波形上下不对称, 即出现失真。另外, 晶体管老化也会使其 特性曲线变化, 从而引起失真。
图: 电源电压的波动
图;
图电池的
陈旧、 老化, 电压的降低等造成放大电路直流负载线向左下方移 动, 静点从 / 移到 /# , 从而引起失真 ) 如图 ; + 。 温度变化影响晶体管输出特性曲线 电阻和电容量值虽然 也会随温度变化而略有变化, 但与温度对晶体管输出特性的影响 相比就微乎其微了。随着温度的升高, 晶体管的 -0.= 和 ! 等参数 随之增大,都会导致 -0 增大,晶体管的整个输出特性会向上移 动。 但由于直流负载线位置不变, 因此, 静点就从 / 移到 /# , 接近 饱和区 ) 如图 < + 。 当输入信号略有增大时, 就会出现饱和失真, 严 重时放大电路将无法正常工作。 上述几种因素中, 温度变化是影响静点稳定的最主要因素。 如何获得稳定的静态工作点 从上面的讨论可知: 尽管造成静点的漂移有许多因素, 但引 起的后果是相同的, 就是使集电极电流 -0 和静态电压 102 发生变 化。为了克服这种变化, 一般都采用反馈控制的方法, 即将集电 极电流和电压反过来作用到输入回路, 影响基极电流的大小, 以 平衡集电极电流和电压的变化。只要电路参数安排得当, 就可以
这样在教练上改变中锉削站立姿势那一部分的录像片并口诀去自我训练因为钻孔只要掌握了方过去教师一统练习场的局面实行了以告诉学生一边看片一边想黑板上的口和步骤就可以进行操作训练又因为钻学生为主体达到师生互动练习场上没教学生在想中去理解回味体验录像孔没有前后动作上的协调所以完全可以课题训练时先把錾片和口诀的意义
图 / 所示是几种引入负反馈的稳定静点的电路, 其中 ) . + 为
放大电路 静态工作点
放大电路静态工作点放大电路是电子电路中的一种重要类型,通过放大输入信号的幅度来产生输出信号。
放大电路通常包括一个静态工作点,在这个工作点上,电路的特定参数处于稳定状态,以确保电路的正常工作。
本文将介绍放大电路的静态工作点,包括其定义、影响因素、稳定性分析以及常见的静态工作点调节方法。
一、静态工作点的定义放大电路的静态工作点通常指的是输出特性曲线上的一个固定工作点,也称为直流工作点。
在这个工作点上,放大电路的输出处于稳定状态,以确保输入信号能够得到有效的放大。
静态工作点的确定需要考虑电路中的元件参数以及电源电压等因素,以确保电路在运行时处于合适的工作状态。
二、静态工作点的影响因素1. 电源电压:电源电压是决定静态工作点位置的重要因素,较高的电源电压可以使得电路的工作点偏离中心,而较低的电源电压则可能使得工作点进入饱和或者切断状态。
2. 元件参数:对于晶体管放大电路来说,晶体管的基极电压、发射极电流等参数会对静态工作点产生影响,必须通过设计和选型来确保其稳定。
3. 温度:温度的变化会导致电路中元件参数的变化,从而影响静态工作点的位置,因此需要考虑温度对放大电路的影响。
三、静态工作点的稳定性分析放大电路的静态工作点稳定性分析是确定电路稳定工作状态的关键。
通过稳定性分析可以了解电路静态工作点的可靠性,判断其在不同工作条件下的稳定性,从而对电路进行合理设计。
1. 直流负载线:直流负载线是指在输出特性曲线上的直流特性曲线,通过分析直流负载线可以了解电路的工作状态,以及在不同工作条件下工作点的变化情况。
2. 静态稳定区域:通过绘制静态稳定区域图,可以清晰地了解电路在不同工作条件下的稳定性,从而确定静态工作点的合适位置。
3. 偏置电路设计:偏置电路的设计对静态工作点的稳定性具有重要影响,通过合理设计偏置电路可以确保静态工作点的稳定。
四、常见的静态工作点调节方法1. 变压器调节法:通过变压器调节输入电源电压或输出电路供电的电压,以调整静态工作点的位置。
基本放大电路静态工作点和动态工作点分析及分压式偏置电路
基本放大电路静态工作点和动态工作点分析及分压式偏置电路
基本放大电路是一种用于放大电信号的电路,通常由放大器、反馈电路和偏置电路组成。
在该电路中,静态工作点指的是放大器的DC偏置电压,动态工作点则是放大信号时的电压。
静态工作点确定了放大器的偏置情况,决定了放大器的直流增益和输出电平。
当输入信号为0时,放大器将输出静态工作点的电平。
静态工作点通常需要尽可能稳定地保持在中心位置,如果过于偏离中心,则可能会引起偏差和谐波。
动态工作点则取决于放大信号的振幅和频率。
在放大信号时,动态工作点会不断变化,但要保证不偏离放大器交流增益的线性范围。
如果动态工作点超过放大器的线性范围,输出电平将不再像输入信号一样线性地变化,而会出现失真。
分压式偏置电路是一种常用的偏置电路,在基本放大电路中常用。
该电路是由电阻分压器和电容耦合器组成的。
它的作用是提供放大器所需的基准电压(静态工作点),以实现稳定的放大器工作。
分压式偏置电路的核心思想是通过对基准电路进行电压分压,从而产生合适的直流电平。
该电路中的电容器可滤除分压电路中传入放大器的直流成分,同时保持交流信号不受影响。
通过调整分压电路的参数,可以实现在不同的放大器电路中获得符合要求的静态工作点。
放大电路静态工作点的稳定教案
放大电路静态工作点的稳定教学目标理解影响静态工作点稳定的因素;认识稳定静态工作点的偏置电路;稳定静态工作点的措施能力目标分析静态工作点的稳定因素并能够利用放大电路静态工作点的稳定解决实际问题 情感目标增强动手观察能力,激发学生学习模电知识,认识模电与技术联系的兴趣。
教学重点1、放大电路稳定静态工作点的原理和常用方法;2、分压式偏置电路Q 的估算;3、分压式偏置电路动态性能指标的计算;教学难点1、稳定静态工作点的原理和措施;2、分压式偏置电路微变等效电路画法及动态性能指标的计算;引入新课问:有时,一些电子设备在常温下能够正常工作,但是当温度升高时,性能就可能不稳定,甚至不能正常工作,这到底是什么原因呢?学生回答:产生这种现象的主要原因,是电子器件的参数受温度影响而发生变化。
教学组织过程本节以教师讲授为主。
用多媒体演示稳定静态工作点的原理和常用方法、分压式偏置电路Q 的估算、动态性能指标的计算等,便于学生理解和掌握。
主要内容放大电路的多项重要技术指标均与静态工作点的位置密切相关。
如果静态工作点不稳定,则放大电路的某些性能也将发生波动。
因此,如何使静态工作点保持稳定,是一个十分重要的问题。
1、静态工作点稳定的必要性静态工作点不但决定了电路是否产生失真,而且还影响着电压放大倍数和输入电阻等动态参数。
实际上,电源电压的波动、元件老化以及因温度变化所引起的晶体管参数变化,都会造成静态工作点的不稳定,从而使动态参数不稳定,有时甚至造成电路无法正常工作。
在引起Q 点不稳定的诸多因素中,温度对晶体管的影响是最主要的。
2、温度变化对静态工作点产生的影响温度变化对静态工作点的影响主要表现为,温度变化影响晶体管的三个主要参数:CBO I 、β和BE U 。
这三者随温度升高产生变化,其结果都使CQ I 值增大。
硅管的CBO I 小,受温度影响小,故其β和BE U 受温度影响是主要的; 锗管的CBO I 大,受温度影响是主要的。
三极管基本放大电路的三种组态
除去信号的输入、输出端。
另一端就是共极三极管基本放大电路的三种组态组态一:共射电路组态二:共集电极电路共集电极组态基本放大电路如图所示。
(1)直流分析(2)交流分析放大倍数/输入电阻/输出电阻组态三:共基极放大电路共基组态放大电路如图交流、直流通路微变等效电路共基极组态基本放大电路的微变等效电路性能指标三种组态电路比较放大电路的三种基本组态2.6.1共集电极放大电路上图(a)是一个共集组态的单管放大电路,由上图(b)的等效电路可以看出,输入信号与输出信号的公共端是三极管的集电极,所以属于共集组态。
又由于输出信号从发射极引出,因此这种电路也称为射极输出器。
下面对共集电极放大电路进行静态和动态分析。
一、静态工作点根据上图(a)电路的基极回路可求得静态基极电流为(2.6.1)二、电流放大倍数由上图(b)的等效电路可知Ai= - (1+β) (2.6.4)三、电压放大倍数由上图(a)可得Re’=Re//RL由式(2.6.4)和(2.6.5)可知,共集电极放大电路的电流放大倍数大于1,但电压放大倍数恒小于1,而接近于1,且输出电压与输入电压同相,所以又称为射极跟随器。
四、输入电阻由图2.6.1(b)可得Ri=rbe+(1+β)Re’由上式可见,射极输出器的输入电阻等于rbe和(1+β)R、e相串连,因此输入电阻大大提高了。
由上式可见,发射极回路中的电阻R、e折合到基极回路,需乘(1+β)倍。
五、输出电阻在上图(b)中,当输出端外加电压U。
,而US=0时,如暂不考虑Re的作用,可得下图。
由图可得由上式可知,射极输出器的输出电阻等于基极回路的总电阻()除以(1+β),因此输出电阻很低,故带负载能力比较强。
由上式也可见,基极回路的电阻折合到发射极,需除以(1+β)。
2.6.2共基极放大电路上图(a)是共基极放大电路的原理性电路图。
由图可见,发射极电源VEE的极性保证三极管的发射结正向偏置,集电极电源VCC的极性保证集电结反向偏置,从而可以使三极管工作在放大区,因输入信号与输出信号的公共端是基极,因此属于共基组态。
静态工作点稳定地放大电路分析报告
静态⼯作点稳定地放⼤电路分析报告静态⼯作点稳定的放⼤电路分析⼀、课题名称静态⼯作点稳定的放⼤电路分析⼆、设计任务及要求分析静态⼯作点、失真分析、动态分析、参数扫描分析、频率响应等。
(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等)三、电路分析1.静态⼯作点Q的分析(1)什么是静态⼯作点Q静态⼯作点就是输⼊信号为零时,电路处于直流⼯作状态,这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表⽰为⼀个确定的点,设置静态⼯作点的⽬的就是要保证在被被放⼤的交流信号加⼊电路时,不论是正半周还是负半周都能满⾜发射结正向偏置,集电结反向偏置的三极管放⼤状态。
可以通过改变电路参数来改变静态⼯作点,这样就可以设置静态⼯作点。
若静态⼯作点设置的不合适,在对交流信号放⼤时就可能会出现饱和失真(静态⼯作点偏⾼)或截⽌失真(静态⼯作点偏低)。
如图1为阻容耦合电路图1晶体管型号BC107BP参数 .MODEL BC107BP NPN IS =1.8E-14 ISE=5.0E-14 NF =.9955 NE =1.46 BF =400 BR =35.5+IKF=.14 IKR=.03 ISC=1.72E-13 NC =1.27 NR =1.005 RB =.56 RE =.6 RC =.25 VAF=80+VAR=12.5 CJE=13E-12 TF =.64E-9 CJC=4E-12 TR =50.72E-9 VJC=.54 MJC=.33 在放⼤电路中,当有信号输⼊时,交流量与直流量共存。
将输⼊信号为零,即直流电流源单独作⽤时晶体管的基极电流I B,集电极电流I C,b-e之间电压U BE,管压降U CE称为放⼤电路的静态⼯作点Q,常将四个物理量记作I BQ,I CQ,U BEQ,U CEQ。
在近似估算中常认为U BEQ为已知量,对于硅管U BEQ=0.7V,锗管U BEQ=0.2V。
为了稳定Q点,通常使参数的选取满⾜I1>>I BQ因此B点电位U BQ=Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc静态⼯作点的估算U BQ= Rb1/(Rb1+Rb2)·VccI EQ=(U BQ-U BEQ)/ReU CEQ=V CC-I CQ(Rc+Re)(2)为什么要设置合适的静态⼯作点对于放⼤电路最基本的要求,⼀是不失真,⼆是能够放⼤。
稳定三极管放大电路的静态工作点采用
稳定三极管放大电路的静态工作点采用引言:稳定三极管放大电路是一种常见的电子电路,用于放大电信号。
在设计电路时,需要确定三极管的静态工作点,以确保电路的稳定性和线性放大特性。
本文将详细介绍稳定三极管放大电路静态工作点的确定方法和相关注意事项。
一、什么是静态工作点?静态工作点是指三极管放大电路在没有输入信号时的电压和电流状态。
在静态工作点下,三极管处于线性放大区,能够正常放大输入信号。
确定静态工作点的关键是确定三极管的负偏置电压和负偏置电流。
二、确定静态工作点的方法1. 确定负偏置电压:负偏置电压是指基极相对于发射极的电压,用于将三极管的基极电压稳定在合适的工作区域。
通常情况下,负偏置电压为0.6V,可以通过一个二极管或电阻分压电路来实现。
选择合适的电阻值或二极管来确定负偏置电压。
2. 确定负偏置电流:负偏置电流是指三极管的基极电流,用于确定三极管的工作状态。
负偏置电流的大小决定了三极管的放大倍数和线性放大范围。
负偏置电流过小会导致放大倍数较低,负偏置电流过大会导致功耗增加和三极管易烧坏。
一般情况下,负偏置电流的大小为三极管的最大漏极电流的10%~20%。
3. 确定漏极电流和漏极电压:漏极电流是指三极管的输出电流,漏极电压是指三极管的输出电压。
确定漏极电流和漏极电压需要根据电路的要求和实际情况进行选择。
一般情况下,漏极电流和漏极电压应在三极管的工作范围内,并且要考虑功耗和线性放大范围的平衡。
三、注意事项1. 选择适合的三极管:在确定静态工作点时,需要选择适合的三极管。
不同型号的三极管具有不同的参数和特性,需要根据实际需求进行选择。
常见的参数有最大漏极电流、最大漏极电压、最大功耗等。
2. 考虑温度变化:温度变化会影响三极管的特性和参数,可能导致静态工作点的偏移。
因此,在设计电路时,需要考虑温度变化对静态工作点的影响,并采取相应的补偿措施,如添加温度补偿电路。
3. 考虑输入信号的幅值:静态工作点的选择应考虑到输入信号的幅值范围。
第02章基本放大电路
iB
Ec/Rb
B
- 1/Rb
Q
放大电路的输入和输出直流负载线
确定静态工作点 I
UBE Ec uBE
(1)由输入特性曲线和输入直流负载线求IBQ、UBEQ
EC
UBE=EC- IBRb → 直流负载线
IB IC UCE
作出直流负载线,直流负载线和输入 特性曲线的交点即是静态工作点Q,由 Q可确定IB、UBE
1.估算法 (1) 首先画出直流通路
EC
(2)求静态值 求解顺序是先求IB→IC→UCE
Si管:UBE=0.6V~0.7V
IB UBE IC UCE
Ge管:UBE=0.2V~0.3V
IB
E C U BE Rb
E C 0 .7 Rb
IC β IB
UCE=EC-ICRC
2. 图解法
三极管的输入和输出特性曲线
EC Ii Uo Ui Ib
Ic Uo
Ui
2. 放大电路的工作过程
当有交流信号ui加到放大器的输入端时,晶体管各点
的电压和电流将在静态值基础上叠加一交流分量,
此时电路中的信号即有直流,又有交流。
各点波形
iC
+EC
RC RB C1 iB
ui
t iB ui t
iC C2
t
uC u C uo
t
uo t
US ~
Ui
Au
ri
Ui Ii
(2-3)
三、输出电阻ro
放大电路对其负载而言,相当于信号源,我们 可以将它等效为戴维南等效电路,这个戴维南 等效电路的内阻就是输出电阻。
US ~
Au
ro
US' ~
基本放大电路稳定静态工作点的原理
基本放大电路稳定静态工作点的原理1. 介绍基本放大电路是电子电路中最基本的一种电路,用于放大信号。
而稳定静态工作点则是保证放大器在正常工作状态下,输出信号能够准确地放大输入信号。
本文将从放大电路的基本原理出发,探讨基本放大电路稳定静态工作点的原理。
2. 放大电路的基本原理放大电路一般由输入端、输出端和放大器构成。
当输入信号进入放大器后,在放大器内部会产生一些微小的信号,通过放大器的放大作用,最终输出信号被放大。
在放大电路中,静态工作点是一个非常重要的概念,它代表了放大器电压的稳定状态,也就是放大器的直流工作点。
3. 静态工作点的稳定性静态工作点的稳定性对于放大电路的正常工作非常重要。
如果静态工作点不稳定,放大器的工作状态就会产生偏差,导致输出信号失真。
为了保证静态工作点的稳定,需要对放大电路进行合理的设计和参数选择。
4. 基本放大电路稳定静态工作点的原理为了稳定基本放大电路的静态工作点,可以采用负反馈的方法。
负反馈是通过将输出信号的一部分反馈到输入端,对输入信号进行调节,从而使得放大器的输出更加稳定。
通过合理选择放大器的工作点和参数,也可以有效地稳定静态工作点。
5. 个人观点和理解基本放大电路稳定静态工作点的原理其实是在工程实践中非常重要的一部分。
在电子设备中,对于信号的放大和稳定都是非常重要的需求。
通过理解和掌握基本放大电路稳定静态工作点的原理,能够更好地进行电子电路的设计和应用,为实际工程提供更多的可能性。
6. 总结通过本文的探讨,我们了解了基本放大电路稳定静态工作点的原理,包括放大电路的基本原理、静态工作点的稳定性以及稳定静态工作点的原理。
在工程应用中,我们需要通过合理的设计和参数选择来稳定放大电路的静态工作点,从而保证放大器的正常工作。
希望本文能够给您带来一些启发和帮助。
基本放大电路是电子电路中最基本的一种电路,用于放大信号。
在实际应用中,基本放大电路的稳定性是至关重要的,而稳定静态工作点则是保证放大器在正常工作状态下,输出信号能够准确地放大输入信号的重要因素。
稳定三极管放大电路的静态工作点采用
稳定三极管放大电路的静态工作点采用引言:稳定三极管放大电路是一种常用的电路结构,它能够将输入信号放大并输出。
在设计和搭建这样的电路时,静态工作点的确定是十分重要的。
本文将介绍稳定三极管放大电路的静态工作点的意义以及如何确定静态工作点。
一、静态工作点的意义静态工作点是指在没有输入信号时,三极管电路的电流和电压的值。
确定静态工作点的意义在于保证电路的稳定性和线性放大的效果。
如果静态工作点不稳定或偏离理想值太多,将会导致输出信号失真或电路工作不正常。
二、确定静态工作点的方法确定静态工作点的方法有多种,下面将介绍两种常用的方法。
1. 直流偏置电路法直流偏置电路法是一种常用的确定静态工作点的方法。
该方法通过在输入信号之前加入一个直流电压,使三极管处于合适的工作状态。
具体步骤如下:步骤1:根据三极管的参数和电路的要求,确定静态工作点的电流和电压范围。
步骤2:选择适当的电阻和电源电压,通过计算和调整电路中的电阻值,使得静态工作点的电流和电压在范围内。
步骤3:根据所选电阻值和电源电压,计算出适当的直流偏置电压,并将其加入到输入信号之前。
2. 反馈电阻法反馈电阻法是另一种常用的确定静态工作点的方法。
该方法通过在电路中加入反馈电阻,使得输出信号能够对静态工作点进行调整。
具体步骤如下:步骤1:根据三极管的参数和电路的要求,确定静态工作点的电流和电压范围。
步骤2:选择适当的电阻和电源电压,通过计算和调整电路中的电阻值,使得静态工作点的电流和电压在范围内。
步骤3:在电路的输出端加入一个反馈电阻,根据所选电阻值,通过反馈调整静态工作点的电流和电压。
三、静态工作点的优化确定静态工作点后,可以通过优化电路参数来改善电路的性能。
以下是一些常用的优化方法:1. 选择合适的三极管型号和参数,以满足电路的要求。
2. 通过选择合适的电阻值和电源电压,使得静态工作点稳定且偏离理想值较小。
3. 使用负反馈电路来提高电路的稳定性和线性度。
结论:确定稳定三极管放大电路的静态工作点是保证电路正常工作的重要步骤。
放大电路静态工作点的稳定问题
RL )
β2 1
因此
Av
β1( Rc2 || rbe1
RL )
RL
rbe2 1 β2
组合放大电路总的电压增益等
于组成它的各级单管放大电路电压
增益的乘积。
前一级的输出电压是后一级的
输入电压,后一级的输入电阻是前
一级的负载电阻RL。
38
输入电阻
Ri=
vi ii
=Rb||rbe1=Rb1||Rb2||rbe1
⑴稳定工作点原理
当温度变化时,使 IC维持恒定。
如果温度变化时,b 点电位基本不变,则可实 现静态工作点的稳定。
(a) 原理电路
(b) 直流通路
稳定原理:T IC IE VE、VB不变 VBE IB
IC
7
b点电位基本不变的条件:
I1 >>IBQ , VBQ >>VBEQ
17
2. 含有双电源的射极偏置电路
⑴阻容耦合 静态工作点
IE (1 )IB
IC IE
IB
IC
R I V (R R )I (V ) 0
bB
BE
e1
e2 E
EE
V V (V ) I R I (R R )
CE
CC
EE
Cc
E
e1
e2
18
⑵直接耦合
(Rc // rbe
RL )
1
R R // R // r
i
b1
b2
be
16
+VC C
改
Rb1
Rc
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2. 绝缘栅型场效应管
增强型管
大到一定 值才开启
高掺杂 耗尽层
空穴
衬底 SiO2绝缘层 反型层
uGS增大,反型层(导电沟道)将变厚变长。当 增大,反型层(导电沟道)将变厚变长。 反型层将两个N区相接时 形成导电沟道。 区相接时, 反型层将两个 区相接时,形成导电沟道。
陈祥生 xs_chen@
陈祥生 xs_chen@
2. 稳定原理
为了稳定Q点 通常 为了稳定 点,通常I1>> IB,即 I1≈ I2;因此
U BQ ≈
R b1 ⋅ V CC R b1 + R b2
基本不随温度变化。 基本不随温度变化。 U BQ − U BEQ I EQ = Re 稳定。 设UBEQ= UBE+∆UBE,若UBQ- UBE>>∆UBE,则IEQ稳定。
场效应管工作在恒流区的条件是什么? 场效应管工作在恒流区的条件是什么?
陈祥生 xs_chen@
转移特性
iD = f (uGS ) U DS =常量
场效应管工作在恒流区,因而 场效应管工作在恒流区,因而uGS>UGS(off)且uGD<UGS(off)。 ( ) ( ) uDG>-UGS(off) >- ( )
I BQ =
VBB − U BEQ Rb + (1 + β ) Re
I EQ = (1 + β ) I BQ U CEQ = VCC − I EQ Re
陈祥生 xs_chen@
2. 动态分析:电压放大倍数
& & Uo I e Re & Au = = & & & U i I b ( Rb + rbe ) + I e Re (1 + β ) Re = Rb + rbe + (1 + β ) Re
静态工作点的稳定
一、温度对静态工作点的影响 二、静态工作点稳定的典型电路 三、稳定静态工作点的方法
陈祥生 xs_chen@
一、温度对静态工作点的影响
T( ℃ )→β↑→ICQ↑ (
Q’
→Q’
ICEO↑ 若UBEQ不变IBQ↑ 不变 若温度升高时要Q’回到Q, 若温度升高时要 回到 , 则只有减小I 则只有减小 BQ
& Uo
+
Uo Uo Ro = = I o I Re + I e = Uo Uo Uo + (1 + β ) Re Rb + rbe
Ro与信号源内阻有关! 与信号源内阻有关! 从射极看基极回路电阻, 从射极看基极回路电阻,被减 小到( 小到(1+β)倍 )
Rb + rbe = Re ∥ 1+ β
3. 特点:输入电阻大,输出电阻小;只放大电流,不放大电 特点:输入电阻大,输出电阻小;只放大电流,
清华大学 华成英 hchya@
陈祥生 xs_chen@
晶体管放大电路的三种接法
一、基本共集放大电路 二、基本共基放大电路 三、三种接法放大电路的比较
陈祥生 xs_chen@
一、基本共集放大电路
1. 静态分析
VBB = I BQ Rb + U BEQ + I EQ Re VCC = U CEQ + I EQ Re
增强型MOS管uDS对iD的影响
刚出现夹断
陈祥生 xs_chen@
讨论二
& Au = −
β ( Rc ∥ RL ) rbe + (1 + β )( Re ∥ rD ∥ R )
改变电压放大倍数
当Re ∥ R>>rD时, & ≈ − β ( Rc ∥ RL ) ,V ↑→ r ↓→ A ↑ & Au D u rbe + (1 + β )rD
漏-源电压对漏极电流的影响
uGD>UGS(off) ( ) uGD=UGS(off) ( ) 预夹断
uGD<UGS(off) ( )
uGS>UGS(off)且不变,VDD增大,iD增大 增大, ( )且不变,
。
VDD的增大,几乎全部用来克服沟道的 的增大, 电阻, 几乎不变,进入恒流区, 电阻,iD几乎不变,进入恒流区,iD几乎 仅仅决定于u 仅仅决定于 GS。
预夹断轨迹, 预夹断轨迹,uGD=UGS(off) ( )
iD几乎仅决 定于u 定于 GS
∆iD
低频跨导: 低频跨导:
∆iD gm = ∆uGS
U DS =常量
夹断区(截止区) 夹断区(截止区)
夹断电压
不同型号的管子U ( ) 不同型号的管子 GS(off)、IDSS 将不同。 将不同。
陈祥生 xs_chen@
清华大学 华成英 hchya@
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场效应管及其基本放大电路
一、场效应管 二、场效应管放大电路静态工作点的设置方法 三、场效应管放大电路的动态分析
陈祥生 xs_chen@
一、场效应管(以N沟道为例)
单极型管∶噪声小、抗辐射能力强、低电压工作 噪声小、抗辐射能力强、
Uo< Ui 故称之为射 极跟随器
& 若( +β)Re >> Rb + rbe,则 Au ≈ 1,即 U o ≈ U i 。 1
陈祥生 xs_chen@
2. 动态分析:输入电阻的分析
RL
Ui Ui Ri = = = Rb + rbe + (1 + β ) Re Ii Ib
从基极看Re,被增 从基极看 大到( 大到(1+β)倍 )
Ro = Rc
3. 特点:
输入电阻小,频带宽!只放大电压,不放大电流! 输入电阻小,频带宽!只放大电压,不放大电流!
陈祥生 xs_chen@
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 小于 1+β + 大 小 中 α 小 大 宽
' β RL =− rbe + (1 + β ) R
e
利?弊? 弊
' RL 若(1 + β ) Re >> rbe,则Au ≈ − Re
陈祥生 xs_chen@
三、稳定静态工作点的方法
• 引入直流负反馈 • 温度补偿:利用对温度敏 温度补偿: 感的元件, 感的元件,在温度变化时 直接影响输入回路。 直接影响输入回路。 • 例如,Rb1或Rb2采用热敏 例如, 电阻。 它们的温度系数 温度系数? 电阻。 它们的温度系数?
所谓Q点稳定,是指 在温度变化时基本不变, 所谓 点稳定,是指ICQ和UCEQ在温度变化时基本不变, 点稳定 这是靠I 的变化得来的。 这是靠 BQ的变化得来的。
陈祥生 xs_chen@
二、静态工作点稳定的典型电路
1. 电路组成
直流通路? 直流通路?
Ce为旁路电容,在交流 为旁路电容, 通路中可视为短路
共射 b c
共集 b e
共基 e c
陈祥生 xs_chen@
讨论二
电路如图,所有电容对交流信号均可视为短路。 电路如图,所有电容对交流信号均可视为短路。
1. 2. 3. 4.
Q为多少? 为多少? 为多少 Re有稳定 点的作用吗? 有稳定Q点的作用吗 点的作用吗? 电路的交流等效电路? 电路的交流等效电路? V 变化时,电压放大倍数如何变化? 变化时,电压放大倍数如何变化?
I EQ 1+ β
U CEQ ≈ VCC − I EQ Rc + U BEQ
陈祥生 xs_chen@
2. 动态分析
& & β Rc I c Rc & = Uo = Au = & & R +I r & Ui Ie e rbe + (1 + β ) Re b be
Ri = Re + rbe 1+ β
漏极饱 和电流 夹断 电压
uDS>uGS − U GS(off)
在恒流区时 uGS 2 iD = I DSS (1 − ) U GS(off)
陈祥生 xs_chen@
输出特性
iD = f (uDS ) U GS =常量
IDSS g-s电压控 电压控 制d-s的等 的等 效电阻
可 变 电 阻 区 恒 流 区 击 穿 区
T (℃ ) ↑→ I C ↑→ U E ↑→ U BE ↓→ I B ↓→ I C ↓ R b1 ↓→ U B ↓
陈祥生 xs_chen@
讨论一
图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态工作点? 图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态工作点?
IS
若采用了措施,则是什么措施? 若采用了措施,则是什么措施?
场效应管有三个极:源极( ) 栅极( )、漏极( ), )、漏极 场效应管有三个极:源极(s)、栅极(g)、漏极(d), 对应于晶体管的e、 、 ; 三个工作区域:截止区、恒流区、 对应于晶体管的 、b、c;有三个工作区域:截止区、恒流区、 可变电阻区,对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。 晶体管的截止区 可变电阻区,对应于晶体管的截止区、放大区、饱和区。
陈祥生 xs_chen@
共基 大
讨论一:
图示电路为哪种基本接法的放大电路? 图示电路为哪种基本接法的放大电路?它们的静态工作点 有可能稳定吗?求解静态工作点、电压放大倍数、 有可能稳定吗?求解静态工作点、电压放大倍数、输入电阻和 输出电阻的表达式。 输出电阻的表达式。
接法 输入 输出
陈祥生 xs_chen@
3. Q 点分析
分压式电流负反馈工作点稳定电路
VBB Rb1 = ⋅ VCC Rb1 + Rb2
Rb = Rb1 ∥ Rb2