MOS管的静态工作点的计算
最新静态工作点的计算方法资料
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 Ci 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。
(完整版)第四章场效应管习题答案..
第四章 场效应管基本放大电路4-1 选择填空1.场效应晶体管是用_______控制漏极电流的.a 。
栅源电流b 。
栅源电压c 。
漏源电流d 。
漏源电压 2.结型场效应管发生预夹断后,管子________。
a 。
关断b 。
进入恒流区c 。
进入饱和区 d. 可变电阻区 3.场效应管的低频跨导g m 是________.a. 常数 b 。
不是常数 c. 栅源电压有关 d. 栅源电压无关 4。
场效应管靠__________导电.a 。
一种载流子b 。
两种载流子 c. 电子 d. 空穴 5。
增强型PMOS 管的开启电压__________。
a. 大于零 b 。
小于零 c. 等于零 d. 或大于零或小于零 6. 增强型NMOS 管的开启电压__________。
a. 大于零b. 小于零 c 。
等于零 d. 或大于零或小于零 7. 只有__________场效应管才能采取自偏压电路。
a. 增强型b. 耗尽型 c 。
结型 d 。
增强型和耗尽型 8. 分压式电路中的栅极电阻R G 一般阻值很大,目的是__________。
a 。
设置合适的静态工作点b 。
减小栅极电流c. 提高电路的电压放大倍数 d 。
提高电路的输入电阻 9. 源极跟随器(共漏极放大器)的输出电阻与___________有关。
a. 管子跨导g m b 。
源极电阻R S c. 管子跨导g m 和源极电阻R S 10。
某场效应管的I DSS 为6mA ,而I DQ 自漏极流出,大小为8mA ,则该管是_______.a 。
P 沟道结型管b 。
N 沟道结型管c 。
增强型PMOS 管d 。
耗尽型PMOS 管e 。
增强型NMOS 管 f. 耗尽型NMOS 管解答:1。
b 2。
b 3.b ,c 4. a 5.b 6.a 7。
b,c 8。
d 9.c 10。
d4-2 已知题4—2图所示中各场效应管工作在恒流区,请将管子类型、电源V DD 的极性(+、—)、u GS 的极性(>0,≥0,〈0,≤0,任意)分别填写在表格中。
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。
静态工作点的计算方法
正在教习之前,咱们先去相识一个观念:什麽是Q面?它便是直流处事面,又称为固态处事面,简称Q面.咱们正在举止固态分解时,主假如供基极直流电流IB、集电极直流电流IC、集电极取收射极间的直流电压UCE 一:公式法估计Q面咱们不妨根据搁大电路的直流利路,估算出搁大电路的固态处事面.底下把供IB、IC、UCE的公式列出去之阳早格格创做例1:估算图(1)搁大电路的固态处事面.其中RB=120千欧,RC=1千欧,UCC=24伏,ß=50,三极管为硅管二:图解法估计Q面三极管的电流、电压闭系可用输进个性直线战输出个性直线表示,咱们不妨正在个性直线上,间接用做图的要领去决定固态处事面.用图解法的闭键是精确的做出直流背载线,通过直流背载线取iB=IBQ的个性直线的接面,即为Q面.读出它的坐标即得IC战UCE图解法供Q面的步调为:(1):通过直流背载圆程绘出直流背载线,(直流背载圆程为UCE=UCC-iCRC)(2):由基极回路供出IB(3):找出iB=IB那一条输出个性直线取直流背载线的接面便是Q面.读出Q面的坐标即为所供.例2:如图(2)所示电路,已知Rb=280千欧,Rc=3千欧,Ucc=12伏,三极管的输出个性直线如图(3)所示,试用图解法决定固态处事面.解:(1)绘直流背载线:果直流背载圆程为UCE=UCC-iCRCiC=0,UCE=UCC=12V;UCE=4m A,iC=UCC/RC=4mA,对接那二面,即得直流背载线:如图(3)中的兰线(2)通过基极输进回路,供得IB=(UCC-UBE)/RC=40uA(3)找出Q面(如图(3)所示),果此IC=2 mA;UCE=6V三:电路参数对于固态处事面的做用固态处事面的位子正在本质应用中很要害,它取电路参数有闭.底下咱们分解一下电路参数Rb,Rc,Ucc对于固态处事面的做用.改变Rb改变Rc改变UccRb变更,只对于IB有做用.Rb删大,IB减小,处事面沿直流背载线下移.Rc变更,只改变背载线的纵坐标Rc删大,背载线的纵坐标上移,处事面沿iB=IB那条个性直线左移Ucc变更,IB战直流背载线共时变更Ucc删大,IB删大,直流背载线火仄背左移动,处事面背左上圆移动Rb减小,IB删大,处事面沿直流背载线上移Rc减小,背载线的纵坐标下移,处事面沿iB=IB那条个性直线左移Ucc减小,IB减小,直流背载线火仄背左移动,处事面背左下圆移动例3:如图(4)所示:要使处事面由Q1变到Q2面应使()问案为:A要使处事面由Q1变到Q3面应使( )问案为:A注意:正在本质应用中,主假如通过改变电阻Rb去改变固态处事面.咱们对于搁大电路举止径背分解的任务是供出电压的搁大倍数、输进电阻、战输出电阻.一:图解法分解动背个性接流背载线的个性:必须通过固态处事面接流背载线的斜率由R"L表示(R"L=Rc//RL)接流背载线的绘法(有二种):(1)先做出直流背载线,找出Q面;做出一条斜率为R"L的辅帮线,而后过Q面做它的仄止线即得.(此法为面斜式)(2)先供出UCE坐目标截距(通过圆程U"CC=UCE+ICR"L)对接Q面战U"CC面即为接流背载线.(此法为二面式)例1:做出图(1)所示电路的接流背载线.已知个性直线如图(2)所示,Ucc=12V,Rc=3千欧,RL=3千欧,Rb=280千欧.解:(1)做出直流背载线,供出面Q.(2)供出面U"cc.U"cc=Uce+IcR"L=6+1.5*2=9V(3)对接面Q战面U"cc即得接流背载线(图中乌线即为所供)。
晶体三极管静态工作点的设置
晶体三极管静态工作点的设置
晶体三极管静态卫恻点的设置而i谓静态工作点是指放大电路在没有信号输人(即U、一。
)的情况下,三极管处于直流工作状态。
其各极电压和电流都处于一个恒定值,即处于相对“静止”的状态,故称为“静态”。
而各极对应的一组电流、电压值(用IB,IC,UBE和UCE表示)代表在输人和输出特性曲线上的一个点,所以称为“静态工作点”,如图一所示。
图一是零偏置(即UBE=0)电路,输人u;是一个完整的正弦信号。
由于UBE=0,所以在输人信号u;的一个周期内,大部分时间iB=Oa只有在t l - t 2这段时间内,三极管才导通,即产生基极电流iB(如图中阴影部分),进而产生集电极电流ico因此,iB和ic就不是跟随u;的变化而变化了,即产生了严重的失真。
图一
为了减少这种失真,iB不但应该在输人信号电压的正半周时随着输人电压的增加而增大,而且还必须在输人信号电压的负半周时也随着输入电压的减小而减小。
因此在没有加输人信号前,就要设置一个IB,且使Q点落在输人特性线段的中点附近,如图二所示。
图二
由于设置了合适的静态工作点,所以在输人信号不太大的情况下,i$和is 的波形基本上随输人信号做线变化,表明没有失真或失真很小。
另外,三极管集电极和发射极间的静态值也应选择合适,否则即使它不失真于输人信号,但输出信号电压u。
也可能失真。
造成这一失真的主要原因是集电极电阻Rc的阻值选得不当,调整Rc的阻值可减小失真。
mos管静态工作点和负载
mos管静态工作点和负载1.引言1.1 概述概述部分的内容可以按照以下方式撰写:概述部分旨在介绍本文将要讨论的主题,即MOS管的静态工作点和负载。
MOS管是一种常见的电子器件,广泛应用于集成电路和各种电子设备中。
静态工作点是指MOS管在直流偏置条件下的工作状态,它对于电路整体性能具有重要影响。
而负载则是指连接在MOS管输出端的电路元件,负载的不同类型和特性也会对静态工作点产生一定的影响。
本文将从静态工作点和负载两个方面进行详细阐述。
首先,我们将对静态工作点进行定义和意义的介绍。
静态工作点是指MOS管在稳定工作状态下的电流和电压值,它决定了MOS管的最佳工作状态和最大功率传输能力。
在这一部分,我们还将讨论静态工作点的影响因素,包括电源电压、电阻等。
了解静态工作点的定义和影响因素对于优化电路设计和性能改善具有重要意义。
其次,我们将深入探讨负载对静态工作点的影响。
负载是MOS管输出端连接的电路元件,它在静态工作点调整和信号传输中起到关键作用。
在本文中,我们将对负载的定义和分类进行介绍,并详细分析负载对静态工作点的影响机理。
了解不同负载类型的特性和其对静态工作点的影响,有助于优化电路设计,提高整体性能。
通过本文的研究,我们可以更好地理解MOS管的静态工作点和负载之间的关系。
这对于工程师在电子设备设计和电路优化中具有重要的指导意义。
接下来的正文部分将对静态工作点和负载的更多细节进行阐述,并结合实际案例进行分析。
1.2 文章结构本文包括以下几个部分:引言:在引言部分,我们将对整篇文章进行概述,介绍本文的目的和结构。
正文:正文是本文的重点部分,将围绕静态工作点和负载展开讨论。
具体包括以下内容:2.1 静态工作点:在这一部分,我们将首先对静态工作点进行定义和解释其意义。
接着,我们将探讨影响静态工作点的因素,例如器件特性和电路参数等。
2.2 负载:在这一部分,我们将介绍负载的定义和分类。
我们将详细讨论不同类型的负载对静态工作点的影响。
三极管放大电路设计参数计算及静态工作点方法
三极管放大电路设计参数计算及静态工作点方法三极管是一种常用的电子元件,常用于放大电路中。
在设计三极管放大电路时,需要计算一些参数,并确定静态工作点。
首先,我们需要计算三极管的放大倍数。
放大倍数可以通过β值来计算,β值是指集电极电流(IC)和基极电流(IB)之间的比值。
β值可以在三极管的数据手册或规格表中找到。
假设β值为100,那么三极管的放大倍数就是100。
接下来,我们需要计算输入电阻和输出电阻。
输入电阻可以通过以下公式计算:输入电阻(RI)= β × 小信号晶体管的基极电阻(rb)输出电阻可以通过以下公式计算:输出电阻(RO)= 小信号晶体管的集电极电阻(rc)/β然后,我们需要计算所需的放大电压和工作电流。
这些参数可以通过给定的输入电压和负载电阻来计算。
假设我们希望输出电压为10V,负载电阻为1kΩ,那么放大电压可以通过以下公式计算:放大电压(VL)=输出电压(V0)/β工作电流(IL)=放大电流(IC)=输出电压(V0)/负载电阻(RL)最后,我们需要确定静态工作点。
静态工作点是指三极管放大电路在没有输入信号时的工作状态。
静态工作点通常由集电极电流(ICQ)和集电极电压(VCEQ)确定。
静态工作点的选择需要考虑到三极管的工作范围和线性区。
静态工作点的选择可以通过以下步骤进行:1.确定集电极电流(ICQ)和集电极电压(VCEQ)的目标值。
这些值可以通过数据手册或规格表中的参数找到。
2.根据静态工作点的目标值,选择电路中的元件值,以使得电路满足ICQ和VCEQ的要求。
3.通过计算电路中的电阻、电容等元件的数值,来满足ICQ和VCEQ 的要求。
4.通过仿真或实验验证静态工作点是否满足要求。
总结起来,设计三极管放大电路需要计算放大倍数、输入电阻和输出电阻,并确定放大电压和工作电流的要求。
然后,通过选择合适的元件值和调节电路参数,确定静态工作点,以使得电路达到预期的放大效果。
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
静态工作点怎么求
静态工作点怎么求问题一:求静态工作点 10分静态工作点:ib=(15-0.7)/560k=0.0255mAIc=βIb=1.28mAVce=15-IcRc=8.6V问题二:静态工作点如何求算?(Vcc-Vbe)/RB2=IbVcc/Rc=Ib*Beta+Vce/RLIc=Ib*Beta(贝塔)Vce/RL=Vcc/Rc-Ic(KCL 基尔霍夫节点电流定律)RC的电流=RL 的电流+IC的电流Vce=RL(Vcc/Rc-Ic)问题三:如何确定静态工作点关于放大电路中元件的选择问题我是这么认为的!1. 根据你选择的放大电路类型(共射极共基极共集极)选择合适的输入和输出曲线并作出草图!2.然后在输出曲线中根据输出端的负载情况列出支流方程并画出直流负载线的草图,根据作出的草图大致的估计静态点Q在合适位置(在放大区的中间)时静态电流IB的估计值。
3.最后根据这个估计的IB值在输入回路利用KCL或者KVL定律便可以求出获得合适静态点Q时的电阻Rb。
4.同样的道理可求出Rc,Re等值!“你补充是否要先确定Re”其实Re此处也是估计的一个电阻数字因为由这个电阻便可以确定支流负载线的斜率,只要选择合适的电阻Re便可得到合适的斜率这样你便可以估计静态工作点的合适位子了最后再校核一下你求出的所有元件的值是否满足要求就行了!问题四:请问三极管的静态工作点是如何计算的?公式是什么?呵呵,比较难懂。
看上去很抽象。
但如果你明白了各个量之间的关系,又觉得原来如此简单的问题!因为发射极电流是基极电流的(1+β)倍,发射极电压=发射极电阻*发射极电流。
发射极电压也就是发射极电阻上的电压。
所以,发射极电压=URe=Ie*Re=(1+β)Ib*Re。
在基极回路里,基极到接地点的总电压为:Ube+Ure。
Ube 为基极和发射极之间的电压=Rbe*Ib。
基极流过的电流只有Ib,而基极到地的电压是Ube+URe,除以ib就是从基极看进去的等效电阻Rb。
静态工作点的计算
稳定性问题探讨
温度稳定性
晶体管参数受温度影响较大,静态工作点会随温度变化而漂移, 影响放大电路的稳定性。
电源稳定性
电源电压的波动会导致静态工作点的变化,从而影响放大电路的 性能。
元器件老化
随着使用时间的延长,元器件参数可能发生变化,导致静态工作 点漂移。
改善措施与建议
合理选择晶体管
采用稳压电源
选用具有高稳定性、低温度系数的晶体管 ,以降低温度对静态工作点的影响。
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THANKS
感谢观看
曲线形状与特点
输出特性曲线反映了集电极电流 IC与集电极-发射极电压VCE之间 的关系,通常呈现饱和、放大和
截止三个区域。
曲线族与IB关系
不同基极电流IB下的输出特性曲线 形成一族曲线,随着IB增大,曲线 向上移动。
曲线应用
通过输出特性曲线可以确定晶体管 的放大倍数β、饱和压降VCE(sat)和 截止电压VCE(cut-off)。
结果展示和讨论环节
结果展示
将实验测量数据和计算结果以图表形式进行展示,包括电压-电流曲线图、静态 工作点参数表等。通过直观的图表展示实验结果,便于分析和比较。
结果讨论
根据实验结果,对静态工作点的计算方法和理论进行验证和评估。分析实验误差 来源及影响因素,提出改进意见和建议。同时,可将实验结果与理论预测值进行 比较,进一步探讨相关理论和方法的适用性和局限性。
搭建电路模型
在仿真软件中搭建与实际电路相对应 的电路模型,设置相关参数。
运行仿真
运行仿真软件,观察仿真结果中晶体 管的静态电流和电压,确定静态工作 点。
分析结果
通过对仿真结果的分析,可以了解电 路的性能和稳定性,为后续设计提供 参考。
mos管的静态和动态参数
mos管的静态和动态参数mos管基本参数Coss:输出电容Coss=CDS+CGD。
Ciss:输入电容Ciss=CGD+CGS(CDS短路)。
Tf:下降时刻。
输出电压VDS从10%上升到其幅值90%的时刻。
Td(off):关断延迟时刻。
输入电压下降到90%开端到VDS上升到其关断电压时10%的时刻。
Tr:上升时刻。
输出电压VDS从90%下降到其幅值10%的时刻。
Td(on):导通延迟时刻。
从有输入电压上升到10%开端到VDS下降到其幅值90%的时刻。
Qgd:栅漏充电(考虑到Miller效应)电量。
Qgs:栅源充电电量。
Qg:栅极总充电电量。
mos管动态参数IGSS:栅源驱动电流或反向电流。
由于MOSFET输入阻抗很大,IGSS通常在纳安级。
IDSS:饱满漏源电流,栅极电压VGS=0、VDS为必定值时的漏源电流。
通常在微安级。
VGS(th):敞开电压(阀值电压)。
当外加栅极操控电压VGS超越VGS(th)时,漏区和源区的外表反型层形成了衔接的沟道。
应用中,常将漏极短接前提下ID即是毫安时的栅极电压称为敞开电压。
此参数通常会随结温度的上升而有所下降。
RDS(on):在特定的VGS(通常为10V)、结温及漏极电流的前提下,MOSFET导通时漏源间的最大阻抗。
它是一个非常重要的参数,决定了MOSFET导通时的消耗功率。
此参数通常会随结温度的上升而有所增大(正温度特性)。
故应以此参数在最高作业结温前提下的值作为损耗及压降计算。
Tj:漏源击穿电压的温度系数,通常为0.1V/℃。
mos管静态参数TSTG:存储温度范围。
Tj:最大作业结温。
通常为150℃或175℃,器材规划的作业前提下须确应防止超越这个温度,并留有必定裕量。
(此参数靠不住)VGS:最大栅源电压。
,通常为:-20V~+20VPD:最大耗散功率。
是指场效应管机能不变坏时所容许的最大漏源耗散功率。
使用时,场效应管实践功耗应小于PDSM并留有必定余量。
共射放大器的静态工作点计算公式
共射放大器的静态工作点计算公式共射放大器的静态工作点可以通过以下公式进行计算:
1. 首先,我们需要计算直流负载线的斜率。
直流负载线的斜率
可以通过直流负载电阻RL和电流放大系数β来计算,公式为,斜
率 = -1/RL。
2. 接下来,我们可以计算输出电压的峰值。
输出电压的峰值可
以通过输入电压的峰值和电流放大系数β来计算,公式为,峰值输
出电压= β × 输入电压峰值。
3. 然后,我们可以计算静态工作点的直流电压。
静态工作点的
直流电压可以通过输入电压的峰值、输出电压的峰值和直流负载线
的斜率来计算,公式为,静态工作点电压 = 输入电压峰值(β ×
输入电压峰值) / (1 + β × RL)。
这些公式可以帮助我们计算共射放大器的静态工作点,确保放
大器在适当的工作范围内。
当然,实际计算中还需要考虑晶体管的
参数以及其他电路元件的影响,但以上公式可以作为起点进行计算。
电子管静态计算公式是什么
电子管静态计算公式是什么电子管是一种电子器件,可以控制和放大电流。
在电子管的设计和应用中,静态计算是非常重要的一部分,它可以帮助工程师预测和优化电子管的性能。
在本文中,我们将探讨电子管静态计算公式是什么,以及它在电子管设计中的作用。
首先,让我们来了解一下电子管的基本结构和工作原理。
电子管由阴极、阳极和控制网格组成。
当阴极受到加热时,它会释放出电子,电子会被控制网格的电场吸引并传输到阳极。
这个过程可以被控制网格的电压来调节,从而控制电子管的放大和开关特性。
在静态计算中,我们通常关注电子管的静态工作点,即在稳定工作条件下的电压和电流。
静态工作点可以通过电子管的特性曲线来确定,而这些特性曲线可以通过静态计算公式来计算得到。
电子管的静态计算公式通常包括以下几个方面:1. 阴极电流公式,阴极电流是电子管工作的基础,它可以通过电子管的阴极电压和阴极电流特性曲线来计算得到。
阴极电流公式通常是一个关于阴极电压的函数,可以通过数学方法求解得到。
2. 控制网格电压公式,控制网格电压是控制电子管放大和开关特性的关键参数,它可以通过电子管的控制网格电压和控制网格电流特性曲线来计算得到。
控制网格电压公式通常是一个关于控制网格电流的函数,可以通过数学方法求解得到。
3. 阳极电压公式,阳极电压是电子管输出信号的关键参数,它可以通过电子管的阳极电流和阳极电压特性曲线来计算得到。
阳极电压公式通常是一个关于阳极电流的函数,可以通过数学方法求解得到。
4. 静态工作点公式,静态工作点是电子管在稳定工作条件下的电压和电流,它可以通过阴极电流公式、控制网格电压公式和阳极电压公式来计算得到。
静态工作点公式通常是一个关于电子管各项参数的函数,可以通过数学方法求解得到。
通过以上的静态计算公式,工程师可以预测和优化电子管的性能,从而设计出更加稳定和高性能的电子器件。
静态计算公式的准确性和有效性对于电子管的设计和应用具有重要意义,它可以帮助工程师节约时间和成本,提高电子管的可靠性和性能。
三极管静态工作点的计算
※对分压式偏置电路要注意对VBQ的求法
理解,懂得灵活应用.
※三种组态放大电路的直流通路要熟练,并懂得用
回路电压方程进行分析,避免死记硬背而产生的混乱.
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?
=(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
=(12/4.8-1)*10=15kΩ
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静态工作点的计算
课堂小结 ※ 三种组态放大电路的静态工作点的公式推导过程是
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分压式偏置电路静态工作点的计算
分压式偏置电路静态工作点的计算
直流通路
分压式偏置电路
分 压
β VVIICBCBEQQEQQ=Q≈=IICEVQQGGB=/-QRIVC-bQE2VRQ/(/BCRE-IQbEE1Q+RREb≈2)VG-ICQ(RC+RE)
式 偏
计算公式
置 电
VBQ
路 静 态 工 作
静态 。 2、放大电路静态工作点通常用 IBQ 、
ICQ 、VCEQ 三个直流分量描述。
返回
三极管静态工作点的计算
※共射极 ※共集电极 ※分压式偏置电路
共射极静态工作点的计算
求静态工作点Q
求静态工作点Q 求静态工作点Q
1. 用近似估算法求静态工作点 采用该方法, 采用该方法,必须已知三极管的β 值。
求静态工作点Q 求静态工作点Q
1、放大电路的静态和动态 、
静态:输入信号为零( 0) 静态:输入信号为零(vi= 0 或 ii= 0)时, 放大电路的工作状态, 放大电路的工作状态,也称直流工作状态。 动态:输入信号不为零时, 动态:输入信号不为零时,放大电路的工作 状态, 状态,也称交流工作状态。
(2)当Rb=100k时, ) 时
IB =
VCC 12V ≈ = 120uA Rb 100k
I C = β ⋅ I B = 80 × 120 uA = 9.6 mA
VCE不可能为负值, 不可能为负值,
VCE = VCC − Rc ⋅ I C = 12 V - 2k × 9.6mA = −7.2 V
其最小值也只能为0, 的最大电流为: 其最小值也只能为 ,即IC的最大电流为: 此时, ( 此时,Q(120uA,6mA,0V), , , ),
采用该方法分析静态工作点,必须已知三极管的输入输出特性曲线。 采用该方法分析静态工作点,必须已知三极管的输入输出特性曲线。
IB + VBE 共射极放大电路
IC 流通路
iC C
求静态工作点Q 求静态工作点QV
CC CC
Rc c
列输入回路方程: • 列输入回路方程: I VBE =VCC-IBRb
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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>UT
uDS>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。
2.7.2 分压-自偏压式共源放大电路
静态时,栅极电压由VDD经电阻R1、R2分压后提供,静态漏极电流渡过电阻RS 产生一个自偏压,场效应管的静态偏置电压UGSQ由分压和自偏压的结果共同决定,因此称为分压-自偏压式共源放大电路。
引入源极电阻RS也有利于稳定静态工作点,而旁路电容CS必须足够大,以免影响电压放大倍数。
接入栅极电阻RG的作用是提高放大电路的输入电阻。
一、静态分析
(一)近似估算法
根据图2.7.7的输入回路可求得
UDSQ=VDD-IDQ(RD+RS)(2.7.13)
(二)图解法
为了分析分压-自偏压式共源放大电路的静态工作点,也可心在场效应管转移特性和漏极特性上利用作图的方法求解。
表达式可用一条直线表示,见上图(a)。
另外,iD与uGS之间又必须满足转移特曲线的规律,所以二者的交点即是静态工作点Q。
根据转移特性上Q点的位置可求得静态的UGSQ和IDQ值,见上图(a)。
电路的漏极回路可列出以下方程:
uDS=VDD—iD(RD+RS)
由此可在漏极特性曲线上画出直流负载线,见上图(b)。
直流负载线与uGS=UGSQ一条漏极特性的交点确定了漏极特性曲线上Q点的位置。
由此可找到静态时的UDSQ和IDQ值。