2.4 静态工作点稳定电路
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第7讲 (2-42-5)静态工作点的稳定
end
第七讲 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
3.5.1 温度对工作点的影响
1. 温度变化对 CBO的影响 温度变化对I I CBO = I CBO(T0 = 25° C ) ⋅ e k (T −T0 ) 温度T 温度 ↑ → 输出特性曲线上移
IBQ Rb1 I1 Re UEQ IEQ
I EQ =
U BQ − U BEQ Re
Re 的作用
T(℃)↑→IC↑ ℃ →UE ↑
基本不变） （UB基本不变）
UBE↓ → IB ↓ → IC↓
关于反馈的一些概念： 关于反馈的一些概念： 将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措 施称为反馈。 施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈， 反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称 为正反馈。 为正反馈。 IC通过 e转换为 E影响 BE 通过R 转换为∆U 影响U T↑→IC↑ ，反馈的结果使 C↓ 反馈的结果使I Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。 起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强， 点越稳定 点越稳定。 Re有上限值吗？ 有上限值吗？
解：（1） I BQ = ） VCC − VBE 12V ≈ = 40µA Rb 300kΩ
例题
共射极放大电路
I CQ = β ⋅ I BQ = 80 × 40µA = 3.2mA
VCEQ = VCC − Rc ⋅ I CQ = 12V - 2kΩ × 3.2mA = 5.6V
），BJT工作在放大区。 工作在放大区。 静态工作点为Q（ µ ， ， ）， 工作在放大区 静态工作点为 （40µA，3.2mA，5.6V）， V 12V I BQ = CC ≈ = 120µA I CQ = β ⋅ I BQ = 80 × 120µA = 9.6mA （2）当Rb=100kΩ时， ） Ω Rb 100kΩ
静态工作点稳定的放大电路
1、声音洪亮 2、语言精简 3、点评步骤： 判断正误-规 范思路-征求 意见
基础知识探究
1、写出分压式偏置放大电路稳定工作点的过程？
探究案展示点评
展示内容 任务二 任务二 任务三 任务三 展示人员 展示要求 点评人员 点评要求
1、书面展示 2、动作迅速 3、书写规范 4、格式正确 5、声音洪亮 6、尽量脱稿
21b2ccbqbbrrrvv???cqbqii?eqbebqeqcqrvvii???vceqvccicqrcre分压式偏置放大电路的直流通路2交流参数估算电压放大倍数输入电阻rirb1rb2rbe输出电阻rorc分压式偏置放大电路的交流通路??要确保分压偏置电路的静态工作点稳定应满足两个条件
静态工作点稳定的放大电路
2．稳定静态工作点
3.电路参数估算 （1）静态工作点的估算 分压式偏置放大电路的直流通路 图所示，可推导出下列静态工作点的估算公式。
VBQ VCC
I BQ I CQ
Rb2 Rb1 Rb 2
I CQ I EQ
分压式偏置放大电路的直流通路
VBQ VBE Q Re
VCEQ≈VCC-ICQ（Rc+Re）
(三)集电极—基极偏置放大电路 1．电路组成 电路的组成特点：Rb跨接在放大管 的c极和b极之间。
2．稳定静态工作点的原理
集电极—基极偏置放大电路
探究案展示点评
展示内容 任务一 任务一 展示人员 展示要求 点评人员 点评要求
1、书面展示 2、动作迅速 3、书写规范 4、格式正确 5、声音洪亮 6、尽量脱稿
2、根据下图，试写出集电极-基极偏置放大电路稳定工作点 的过程？
3、某放大电路的上限截止频率为10KHz，下限截止频率为 500Hz，则其通频带为 。 4、已知两共射极放大电路空载时电压放大倍数绝对值分别 为A和A，若将它们接成两级放大电路，则其放大倍数绝 对值（ ）。 A.Au1Au2 B. Au1+Au2 C. 大于Au1Au2 D. 小于Au1Au2 5、某放大器输入电压为10mv时,输出电压为7V；输入电压 为15mv时, 输出电压为6.5V，则该放大器的电压放大倍数 为（ ） 。 A. 100 B. 700 C. -100 D. 433
放大电路静态工作点的稳定、放大电路的三种接法
升高、 IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点
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
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
现代技能开发
),+
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
),+
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
静态工作点的选择与稳定
0
2 4 6 8 uCE / V
温度升高， ICBQ增大
导致集电极电流 ICQ 增大
温度升高， |UBE|减小
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
（b）老化 管子长期使用后，参数会发生变化，影响Q点。
（c）其他方面 电路中电源电压波动、元件参数的变化等都会影响Q点。
小结： a. Q点是影响电路性能的主要因素 b.影响Q点不稳定的主要因素是温度
_
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
电容CE的作用：
a. 对于交流信号满足
RE
1
CE
+ +
，而对交流信号无反馈。
电容CE称为旁路电容。
模拟电子技术
+ +
T + _
谢 谢！
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
iB μA
稳定Q点的机理
T↑
↑
↓
↓
↑0
↓
电位恒定
uBE V
+ T+ __
_
模拟电子技术
2. 晶体管及放大电路基础
小结： 稳定 Q 的机理是：
电路将输出电流ICQ在RE上的压降返送到 输入回路，产生了抑制ICQ改变的作用，使 ICQ基本不变。
这种作用称为直流电流负反馈。
+ T+ __
PCM 安全区
等功耗线PC=PCM =uCE×iC 不安全区
0
U (BR)CEO
uCE
2. 晶体管及放大电路基础
（3）电压放大倍数 Au
由于|
A·u
|
RL' rbe
当dβ/diC ≈0时
2.4分压式偏置电路详解
4).稳定Q点效果
+VCC
RB1 C1
I1 IB I2
RC UCE
C2
RL
ui
RB2如果去掉CE，放 大倍数怎样？
CE将RE短路，RE对交流不起作 用，放大倍数不受影响。
已知UCC=12V,RC=2K,RE=2K,RB1=20K, RB2=10K, RL=3k ,晶体管的 hFE=37.5。求静态Q: 5).例题 RB1 C1 R I1 C IB
ri 20 10 1 1K
U ri i I i
Ii
Ib
Ic
RS
RB1 RB2
rbe
Ib
RC RL
Uo
输出电阻
ro
ro RC 2K
UB
10 RB 2 12 4V U CC 20 10 RB1 RB 2
IC I E
U B 0.7 4 0.7 1.65 mA RE 2
AV RL rbe
Ce是并联在Re两端的— —称为旁路电容，它的容 量较大，对交流信号相当 于短路，这样对交流信号 的放大能力不因Re的接入 而降低。
放大电路的微变等效电路
+VCC
Rb1 C1
Rb1 ui Rb2 RL RC 交流通路 ui
RC
C2 RL
uo
Rb2
Re
Ce
uo
微变等效电路
加热前
加热后
分压式偏置电路
IC / mA
现象分析及结论：
vo
失真
IB=120A
IB=80A
t
O 三极管输出特性曲线
IB=40A IB=0
放大电路静态工作点的稳定措施
在放大电路的工作过程中电源电压的波动元件的老化或因温度变化引起三极管参数的变化都会造成静态工作点变化从而使动态参数发生变化最终导致电路出现异常
2.3.1 放大器的直流通路与交流通路 1．直流通路 ． 放大电路未加输入信号时，在直流电源作用下直流电流流经的通路。 用于研究电路的静态工作点等问题。
共射放大电路的 直流通路 画直流通路的原则为：电容视为开路；电感线圈视为短路。
2.4.2 放大器静态工作点稳定的措施 1．分压式偏置电路
（a）电路原理图 ）
（b）实物连接图
Rb1为上偏置电阻， Rb2为下偏置电阻， Re为射极电阻， 起到稳定三极管静态电流的作用。 Ce是旁流电容，使放大电路的放大作用不因Re而降低。
（2）静态工作点稳定的条件
I1 ≈ I
（3）静态工作点稳定的过程 （某原因） →
2．交流通路 ． 在交流信号
vi 作用下，交流信号流经的通路。
用于研究放大电路的动态参数及性能指标等问题。
共射放大电路的 交流通路 画交流通路的原则为：电容视为短路；直流电源视为短路。
2.3.2 放大器的静态与动态分析 1．静态分析 ． 静态分析主要是估算放大电路的静态工作点Q，即静态时电路中各处的直流电流和直 流电压： I
2ห้องสมุดไป่ตู้
>>
I
BQ
I CQ
↑ →
I EQ ↑
I BQ
↓
→
V EQ ↑ → V BEQ↓
I CQ ↓
←
可见分压式偏置电路具有自动稳定静态工作点的功能。
分压式偏置电路 的直流通路
（4）分压式偏置电路静态工作点的估算
I1 ≈ I2 =
VCC R b1 + R b 2
2.3.1 放大器的直流通路与交流通路 1．直流通路 ． 放大电路未加输入信号时，在直流电源作用下直流电流流经的通路。 用于研究电路的静态工作点等问题。
共射放大电路的 直流通路 画直流通路的原则为：电容视为开路；电感线圈视为短路。
2.4.2 放大器静态工作点稳定的措施 1．分压式偏置电路
（a）电路原理图 ）
（b）实物连接图
Rb1为上偏置电阻， Rb2为下偏置电阻， Re为射极电阻， 起到稳定三极管静态电流的作用。 Ce是旁流电容，使放大电路的放大作用不因Re而降低。
（2）静态工作点稳定的条件
I1 ≈ I
（3）静态工作点稳定的过程 （某原因） →
2．交流通路 ． 在交流信号
vi 作用下，交流信号流经的通路。
用于研究放大电路的动态参数及性能指标等问题。
共射放大电路的 交流通路 画交流通路的原则为：电容视为短路；直流电源视为短路。
2.3.2 放大器的静态与动态分析 1．静态分析 ． 静态分析主要是估算放大电路的静态工作点Q，即静态时电路中各处的直流电流和直 流电压： I
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>>
I
BQ
I CQ
↑ →
I EQ ↑
I BQ
↓
→
V EQ ↑ → V BEQ↓
I CQ ↓
←
可见分压式偏置电路具有自动稳定静态工作点的功能。
分压式偏置电路 的直流通路
（4）分压式偏置电路静态工作点的估算
I1 ≈ I2 =
VCC R b1 + R b 2
第2章 基本放大电路(5)2.4静态工作点稳定电路
Ri Rb1 // Rb2 //rbe (1 ) Re RO RC
2 - 4 - 27
电路的动态参数： (1 ) R r e be
RL ' RL ' ( R ' R // R ) L C L Au rbe (1 ) Re Re
2 - 4 - 36
解:空载时根据电路的输入回路得到:IBQ VBB UBE 20A Rb 确定ICQ＝2mA A ICQ Q
●
IBQ B
UCEQ 根据电路的输出回路电压方程画出输出负载线A-B, 确定Q: IBQ＝20μ A，ICQ＝2mA, UCEQ＝6V.
2 - 4 - 37
空载时最大不失真输出电压幅值约为 6-0.7=5.3V， A ICQ Q
按要求画图
注意
2 - 4 - 33
2.2 画出如图所示各电路的直流通路和交流通路。设所 有电容对交流信号均可视为短路。 解:将电 容开路 即为直 流通路。
2 - 4 - 34
各电路的交流通路如图所示；
2 - 4 - 35
2.4电路如图（a）所示，图（b）是晶体管的输出特 性，静态时UBEQ＝0.7V。 利用图解法分别求出RL ＝∞和RL ＝3kΩ 时的静态工 作点和最大不失真输出电压Uom（有效值）。
iC iC 交流负载线
iB Q 0 t 0 0 u CE u CE
(a) t
2-4-9
Q点偏高产生的非线性失真-------饱和失真（对于uO 底部平顶失真）
iC iC Q iB
交流负载线 0 t 0 0 (b) u CE u CE
t
2 - 4 - 10
为了保证放大电路的正常工作，必须有 合适的、稳定的静态工作点。电源电压的 波动、元件的老化以及因温度变化所引起 晶体管参数的变化，都会造成静态工作点 的不稳定。其中温度对晶体管参数的影响 是最主要。 UBE
2.4 静态工作点的稳定
2
二、静态工作点稳定的典型电路
1. 电路组成
直流通路相同
Ce为旁路电容，在交流 通路中视为短路
3
2. 稳定原理
为了稳定Q点，通常I1>> IB， 即 I1≈ I2；因此
U BQ
Rb1 VCC Rb1 Rb2
分压偏置
I EQ
U BQ U BEQ Re
与β等易变化的参数无关，大小稳定不变
6
VBB
Rb1 VCC Rb1 Rb2
VBB IBQ Rb UBEQ IEQ Re
Rb Rb1 ∥ Rb2
因此，只要
Rb1∥Rb2 (1 ) Re
前面的算法成立
4. 动态分析
有旁路电容Ce o A u U rbe i
4
Re 的作用：负反馈
反馈过程： T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓（UB基本不变）→ IB ↓→ IC↓ 将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措 施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 反馈使原来的变化减弱，称为负反馈，负反馈使系统稳 定。反之称为正反馈。 Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。
§4 静态工作点的稳定
一、静态工作点稳定的必要性 二、静态工作点稳定的典型电路
一、静态工作点稳定的必要性
T（ ℃ ）↑→ β↑ → ICQ↑ → Q’
Q’
ICEO↑ 因为温度等条件的改变，Q点 会发生变化，从而引起电路 性能的不稳定
我们需要引入一定的反馈机制，使Q点保持稳定，即 使ICQ和UCEQ基本不变。
5
3. Q 点分析
U BQ
以 I1>> IB 为前提
Rb1 VCC Rb1 Rb2 U BQ U BEQ Re
二、静态工作点稳定的典型电路
1. 电路组成
直流通路相同
Ce为旁路电容，在交流 通路中视为短路
3
2. 稳定原理
为了稳定Q点，通常I1>> IB， 即 I1≈ I2；因此
U BQ
Rb1 VCC Rb1 Rb2
分压偏置
I EQ
U BQ U BEQ Re
与β等易变化的参数无关，大小稳定不变
6
VBB
Rb1 VCC Rb1 Rb2
VBB IBQ Rb UBEQ IEQ Re
Rb Rb1 ∥ Rb2
因此，只要
Rb1∥Rb2 (1 ) Re
前面的算法成立
4. 动态分析
有旁路电容Ce o A u U rbe i
4
Re 的作用：负反馈
反馈过程： T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓（UB基本不变）→ IB ↓→ IC↓ 将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措 施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 反馈使原来的变化减弱，称为负反馈，负反馈使系统稳 定。反之称为正反馈。 Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。
§4 静态工作点的稳定
一、静态工作点稳定的必要性 二、静态工作点稳定的典型电路
一、静态工作点稳定的必要性
T（ ℃ ）↑→ β↑ → ICQ↑ → Q’
Q’
ICEO↑ 因为温度等条件的改变，Q点 会发生变化，从而引起电路 性能的不稳定
我们需要引入一定的反馈机制，使Q点保持稳定，即 使ICQ和UCEQ基本不变。
5
3. Q 点分析
U BQ
以 I1>> IB 为前提
Rb1 VCC Rb1 Rb2 U BQ U BEQ Re
典型的静态工作点稳定电路
解 由分压式工作点稳定电路的相关公式可得：
1）静态工作点各值如下：
UBQ
≈
RB1 RB1 RB2
VCC
20 40 20
12V
4V
ICQ
≈ UBQ RE
4 2
mA 2mA
UCEQ ≈VCC (RC RE)ICQ 12V (2.5 2) 2V 3V
IBQ
ICQ
2 50
mA
0.04mA
计算机电路基础
对放大电路的基本要求之一，就是放大后的输入信号尽可能不失真。所谓 失真，就是指输出信号的波形不同于输入信号的波形。引起失真的原因有很多， 最基本和最常见的是由静态工作点的设置不合适所致。此外，静态工作点还影 响着电压放大倍数、输入电阻等动态参数。因此，如何使静态工作点保持稳定， 是一个十分重要的问题。
2）动态时， Au 、 Ri 、Ro 如下：
rbe
rbb
26(mV) IBQ (mA)
300
26 0.04
0.95k
Au
RL rbe
50 (2.5 2.5) ≈ 65.8 0.95
Ri ≈ rbe 0.95k
Ro RC 2.5k
计算机电路基础
实际中有许多因素，如环境温度的变化、电源电压的波动、元器件老化等， 都会导致静态工作点不稳定，在引起静态工作点不稳定的诸多因素中，温度对 三极管参数的影响是最为主要的。
要稳定放大器的静态工作点，必须在电路结构上采取一定的措施。最典型的 静态工作点稳定电路如左图所示，该电路的直流电V源CC 通过电阻RB1 和RB2分压后 接到三极管的基极，故也称为分压式工作点稳定电路。 管而静降在态低左电。图流右，的图R作为B2用静为，态上C工偏E作置为点电旁稳阻路定，电电容RB路1，为的是下直旁偏流路置通R电E路阻上。，的R交E 流为信射号极，电使阻放，大起作稳用定不三因极RE
1）静态工作点各值如下：
UBQ
≈
RB1 RB1 RB2
VCC
20 40 20
12V
4V
ICQ
≈ UBQ RE
4 2
mA 2mA
UCEQ ≈VCC (RC RE)ICQ 12V (2.5 2) 2V 3V
IBQ
ICQ
2 50
mA
0.04mA
计算机电路基础
对放大电路的基本要求之一，就是放大后的输入信号尽可能不失真。所谓 失真，就是指输出信号的波形不同于输入信号的波形。引起失真的原因有很多， 最基本和最常见的是由静态工作点的设置不合适所致。此外，静态工作点还影 响着电压放大倍数、输入电阻等动态参数。因此，如何使静态工作点保持稳定， 是一个十分重要的问题。
2）动态时， Au 、 Ri 、Ro 如下：
rbe
rbb
26(mV) IBQ (mA)
300
26 0.04
0.95k
Au
RL rbe
50 (2.5 2.5) ≈ 65.8 0.95
Ri ≈ rbe 0.95k
Ro RC 2.5k
计算机电路基础
实际中有许多因素，如环境温度的变化、电源电压的波动、元器件老化等， 都会导致静态工作点不稳定，在引起静态工作点不稳定的诸多因素中，温度对 三极管参数的影响是最为主要的。
要稳定放大器的静态工作点，必须在电路结构上采取一定的措施。最典型的 静态工作点稳定电路如左图所示，该电路的直流电V源CC 通过电阻RB1 和RB2分压后 接到三极管的基极，故也称为分压式工作点稳定电路。 管而静降在态低左电。图流右，的图R作为B2用静为，态上C工偏E作置为点电旁稳阻路定，电电容RB路1，为的是下直旁偏流路置通R电E路阻上。，的R交E 流为信射号极，电使阻放，大起作稳用定不三因极RE
稳定静态工作点的偏置电路
2021/8/7
3
稳定静态工作点的物理过程如下：当某种因素造成静态工作点变化，如温度上
升使静态工作点上移，ICQ增大，因为IEQ=IBQ+ICQ，则IEQ在Re电阻上的压降UEQ也 增大。由于基极电位VBQ=UBEQ+VEQ由电阻Rb1、Rb2的分压决定，是固定的，所以随 VEQ增大将使UBEQ减小，从而使IBQ减小，进而使ICQ减小，趋向原来数值。这一稳
定过程，可用符号表示如下，即：
T↑→ICQ↑→IEQ↑→VEQ↑→UBEQ↓→IBQ↓→ICQ↓
上述将输出回路的电流变化，反映到输入回路，从而使之作相反的变化的方式 称为电流负反馈。
2021/8/7
4
例2：在如图电路中，已知Vcc=24V，三极管3DG6的β=100，Rc=3.3kΩ， Re=1.5kΩ，Rb1=33kΩ，Rb2=10kΩ。试求静态工作点ICQ，UCEQ，IBQ。
解：
VBQ
VCC
Rb2 Rb1 Rb2
24 10 5.6V 10 33
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I CQ
VBQ
U BEQ Re
5.6 0.7 1.5
3.3mA
UCEQ VCC ICQ RC Re 243.33.31.5 8.2V
I BQ
I CQ
3.3 0.033m A 33A
100
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3. 其他具有稳定静态工作点的偏置电路
除了上述的偏置电路具有稳定静态工作点的作用，还有一些如集电极—基极偏 置电路。
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1. 温度对放大器工作有何影响？
2. 分压偏置式共射极放大电路有何特点？它与共射极放大电路结构有何区别 ？
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。
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。
2.4分压式偏置放大电路
？ 有没有这样的电路，电路本身具有稳定静
态工作点的电路，也就是说当外界条件发 生变化时，而静态工作点还能基本稳定
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3
二、分压式偏置放大电路 1．电路结构
➢Rb1为上偏置电阻，Rb2为下偏置电阻（它们取值均为几十kΩ），电 源VCC经Rb1、Rb2分压后得到基极电压VBQ，提供基极偏流IBQ； 一般情况下上偏置电阻大于下偏置电阻（可以增大输出电压范围），所以 调整静态工作点时，要调节上偏置电阻，不至于输入电阻太小。
4、分压式偏置电路的静态工作点的估算 5、分压式偏置电路的交流指标的估算
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12
射极旁路电容Ce是否开路或失效。
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11
这节课的主要内容：
1、引起工作点不稳定的注意因素是什么？ 2、分压式偏置电路的电路组成和各元件的作用。 3、分压式偏置电路稳定工作点的工作原理
T ( 温 度 ) ( 或 ) I C Q I E Q V E Q V B E Q I B Q I C Q
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2
一、放大电路静态工作点不稳定的原因
（1）温度升高会使三极管的参数β和ICEO增大，而VBE减小，结果是使集
电极电流IC增大。
因为：IC＝βIB+ICEO
（2）电源电压的变化会使管子的工作电压VCE和电流IC发生变化。
因为：IB＝(VCC-VBE)/Rb
（3）维修时更换不同β值的管子或电路元件老化 参数的改变均会使静态工作点偏移。
➢Re是发射极电阻，起到稳定静态电流IEQ的作用；
➢Ce是并联在Re两端的——称为旁路电容， 它的容量较大，对交流信号相当于短路， 这样对交流信号的放大能力不因Re的接入 而降低。
态工作点的电路，也就是说当外界条件发 生变化时，而静态工作点还能基本稳定
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二、分压式偏置放大电路 1．电路结构
➢Rb1为上偏置电阻，Rb2为下偏置电阻（它们取值均为几十kΩ），电 源VCC经Rb1、Rb2分压后得到基极电压VBQ，提供基极偏流IBQ； 一般情况下上偏置电阻大于下偏置电阻（可以增大输出电压范围），所以 调整静态工作点时，要调节上偏置电阻，不至于输入电阻太小。
4、分压式偏置电路的静态工作点的估算 5、分压式偏置电路的交流指标的估算
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射极旁路电容Ce是否开路或失效。
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这节课的主要内容：
1、引起工作点不稳定的注意因素是什么？ 2、分压式偏置电路的电路组成和各元件的作用。 3、分压式偏置电路稳定工作点的工作原理
T ( 温 度 ) ( 或 ) I C Q I E Q V E Q V B E Q I B Q I C Q
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2
一、放大电路静态工作点不稳定的原因
（1）温度升高会使三极管的参数β和ICEO增大，而VBE减小，结果是使集
电极电流IC增大。
因为：IC＝βIB+ICEO
（2）电源电压的变化会使管子的工作电压VCE和电流IC发生变化。
因为：IB＝(VCC-VBE)/Rb
（3）维修时更换不同β值的管子或电路元件老化 参数的改变均会使静态工作点偏移。
➢Re是发射极电阻，起到稳定静态电流IEQ的作用；
➢Ce是并联在Re两端的——称为旁路电容， 它的容量较大，对交流信号相当于短路， 这样对交流信号的放大能力不因Re的接入 而降低。
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
典型静态工作点稳定电路
典型静态工作点稳定电路
典型的静态工作点稳定电路是指在电子电路中用来确保输出稳定在特定电压或电流水平的一种电路。
这种电路通常是通过负反馈来实现的，负反馈是一种控制电路输出的技术，它可以使电路的输出稳定在一个预期的值附近。
在典型的静态工作点稳定电路中，常见的包括基准电压源、稳压器和放大器等组件。
基准电压源用于提供一个稳定的参考电压，稳压器则可以将输入电压调节为稳定的输出电压，放大器则可以用来放大信号并通过负反馈来调节输出。
在设计这种电路时，需要考虑到电路的稳定性、温度漂移、负载变化等因素。
此外，还需要考虑功耗、成本和可靠性等方面的问题。
选择合适的元件和设计合理的电路拓扑结构对于实现稳定的静态工作点至关重要。
另外，还有一些特定的稳压器电路，比如基准电压源、电流源和电压源等，它们都可以用来实现静态工作点的稳定。
这些电路在各种电子设备中都有广泛的应用，比如在电源供应器、放大器、传感器等电路中都可以看到它们的身影。
总的来说，典型的静态工作点稳定电路是电子电路中非常重要的一部分，它可以确保电路的输出稳定性，提高电路的可靠性和性能。
在实际应用中，设计工程师需要根据具体的需求和条件选择合适的稳定电路，并且进行合理的设计和优化。
第7讲-第2章静态工作点的稳定性
加上Ce，既稳定了静态工作点，又没有 ，既稳定了静态工作点， 降低电压放大倍数。 降低电压放大倍数。 思考：加上旁路电容后,对静态工作点是否 思考：加上旁路电容后 对静态工作点是否 有影响？ 有影响？
4、输入电阻
U i = I b [ rbe + (1 + β ) Re ] Ui Ri′ = Ib
2.5
静态工作点的稳定电路
2.5.1 温度变化对静态工作点的影响 影响Q点的因素： 影响Q点的因素： 电源电压的波动、管子的更换、 电源电压的波动、管子的更换、元 器件的老化等等，最主要的影响是环境 器件的老化等等，最主要的影响是环境 温度的变化。 温度的变化。 温度升高，三极管参数会受到影响： 温度升高，三极管参数会受到影响： 增大， 1）ICBO、 ICEO增大，IBQ、ICQ增大 2）β增大 相同的I 3）相同的IB下，UBE减小
Re的接入，稳定了静态工作点， Re的接入，稳定了静态工作点，但却使放大 的接入 倍数明显下降。 倍数明显下降。 解决方案： Re上并联一个大容量的电容 上并联一个大容量的电容Ce 解决方案：在Re上并联一个大容量的电容Ce
Ce的交流短路作用使 被短路掉。 的交流短路作用使Re被短路掉 的交流短路作用使 被短路掉。
[rbe + (1+ β )Re ]Ib = Ib R′ = rbe + (1 + β ) R e U i 则： R i = = R b 1 R b 2 R i′ Ii = R b1 || R b2 || [ rbe + ( 1 + β ) R e ]
i
有Ce ：
R i = R b1 || R b2 || r be
2、静态工作点
U BQ Rb2 ≈ ⋅ U CC Rb1 + Rb2
4、输入电阻
U i = I b [ rbe + (1 + β ) Re ] Ui Ri′ = Ib
2.5
静态工作点的稳定电路
2.5.1 温度变化对静态工作点的影响 影响Q点的因素： 影响Q点的因素： 电源电压的波动、管子的更换、 电源电压的波动、管子的更换、元 器件的老化等等，最主要的影响是环境 器件的老化等等，最主要的影响是环境 温度的变化。 温度的变化。 温度升高，三极管参数会受到影响： 温度升高，三极管参数会受到影响： 增大， 1）ICBO、 ICEO增大，IBQ、ICQ增大 2）β增大 相同的I 3）相同的IB下，UBE减小
Re的接入，稳定了静态工作点， Re的接入，稳定了静态工作点，但却使放大 的接入 倍数明显下降。 倍数明显下降。 解决方案： Re上并联一个大容量的电容 上并联一个大容量的电容Ce 解决方案：在Re上并联一个大容量的电容Ce
Ce的交流短路作用使 被短路掉。 的交流短路作用使Re被短路掉 的交流短路作用使 被短路掉。
[rbe + (1+ β )Re ]Ib = Ib R′ = rbe + (1 + β ) R e U i 则： R i = = R b 1 R b 2 R i′ Ii = R b1 || R b2 || [ rbe + ( 1 + β ) R e ]
i
有Ce ：
R i = R b1 || R b2 || r be
2、静态工作点
U BQ Rb2 ≈ ⋅ U CC Rb1 + Rb2
第二章 基本放大电路(2008级)
UB ≈ 0.7 +Uz
VCC UB UB IBQ = Rb2 Rb1
UB
ICQ = βIBQ
UCEQ = VCC ICQRCUZ
交流内阻忽略
+
& Ui
I&b
Rb1// Rb2 rbe
I& c
β I&b
Rc RL
+
& UO
_
_
习题: 习题: 求
交流参数
① Q点；② Au、Ri、Ro 点 、 、
VBB △ ui
IBQ + △IB + UBEQ +△UBE
－
ICQ+△IC + UCEQ+△UCE
－
VCC
2.动态： 2.动态：放大信号 动态 △ui→△UBE →△IB →△IC（=β△IB） →△UCE（=－△IC×Rc） － 电压放大倍数
& Au = UCE / uI
静态设置工作点Q估算： 静态设置工作点Q估算：
26 ( mV ) rbe = 300 ( ) + (1 + β ) I E Q ( mA )
电流放大系数 β ——电流放大系数 控制的恒流源 恒流源i 输出端等效受 ib控制的恒流源 c
基本共射电路动态参数分析
& & Ui = Ib ( Rb + rbe) & U O = I&C R C = β I&bR C
i
I BQ
=
I CQ = β I BQ
UCEQ = VCC ( ICQ + ILQ) RC
ILQ = UCEQ / RL
V CC R L ' →U CEQ = ICQ R L ' RC RL'= RC // RL
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无旁路电容Ce时：
U o A u U i (R ∥ R ) I b c L r I R I b be e e
' RL rbe (1 ) R
' RL 若(1 ) Re rbe，则Au Re
Ri Rb1 ∥ Rb2 ∥[rbe (1 ) Re ]
利用戴维宁定理等效变换后求解Q点
VBB
Rb1 VCC Rb1 Rb2
Rb Rb1 ∥ Rb2
VBB I BQ Rb U BEQ I EQ Re I BQ Rb U BEQ (1 ) I BQ Re U BQ U BEQ (1 ) I BQ Re U BEQ (1 )
2.4 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、温度补偿法稳定静态工作点
一、温度对静态工作点的影响
T（ ℃ ）→β↑→ICQ↑
Q’
→Q’
ICEO↑ 若UCEQ不变IBQ 若温度升高时要Q’回到Q， 则只有减小IBQ
所谓Q点稳定，是指ICQ和UCEQ在温度变化时基本不变。 （措施：使IBQ向相反的方向变化）
讨论
图示电路中是否采用了措施来稳定静态工作点？
若 (1 ) Re ＞＞ Rb，则 U BQ
VBB U BEQ R b (1 ) Re
Re
Rb1 VCC Rb1 Rb2
4. 动态分析
' U R L o A u U rbe i
Ri Rb1 ∥ Rb2 ∥ rbe
Ro Rc
4. 动态分析
通常选取 I1
(5 ~ 10) I BQ (硅管） (10 ~ 20) I BQ (锗管）
1 1 U B ( ~ )U CC 5 3
关于反馈的一些概念： 将输出量通过一定的方式引回 输入回路影响输入量的措施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称 为正反馈。 IC通过Re转换为ΔUE影响UBE 温度升高IC增大，反馈的结果使之减小 Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。
二、静态工作点稳定的典型电路
1. 电路组成
直流通路？
Ce为旁路电容，在交流 通路中可视为短路
2. 稳定原理
为了稳定Q点，通常I1>> IB，即 I1≈ I2；因此
U BQ
Rb1 VCC Rb1 Rb2
基本不随温度变化。 T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓（UB基本不变）→ IB ↓→ IC↓ Re 的作用
e
三、温度补偿法稳定静态工作点
温度补偿：利用对温度敏感的 元件，在温度变化时直接影 响输入回路。 例如，Rb1或Rb2采用热敏 电阻。 Rb1应具有负温度 系数， Rb2应具有正温度 系数。
T (℃) I C U E U BE I B I C Rb1 U B
Re有上限值吗？
3. Q点分析
U BQ
什么条件下成立？
Rb1 VCC Rb1 Rb2 U BQ－U BEQ Re
I BQ I EQ
I EQ
U CEQ VCC I CQ Rc I EQ Re VCC I EQ ( Rc Re )
分压式电流负反馈工作点稳定电路