静态工作点的稳定及其偏置电路wzl

阻。
解：（1）用估算法计算静态工作点
UB
?
RB2 RB1 ? RB2
U CC
?
10 ? 12 ? 20 ? 10
4V
I CQ
?
I EQ
?
UB
? U BEQ RE
?
4 ? 0.7 2
? 1.65mA
I BQ
?
I CQ ?
?
1.65 mA ? 50
33? A
C1 +
U CEQ ? U CC ? I CQ (RC ? RE )
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
二.静态工作点稳定过程
+VCC
R b1 C1
I1 RC IC C2 IB B C
E
ui
Rb2
I2 R eI E
RL Ce
I1 >>IB VB >>VBE
温度T ? ? 输?入?特性曲线左移
3. 温度变化对? 的影响
温度每升高1 °C ， ? 要增加0.5% ? 1.0%
iiCC//mmAA
QQ11 QQ
II BB
iiBB ==00 vvCCEE//VV
IB
?
EC
? U BE RB
温度T ? ? 输出特性曲线族间距增大
4.温度对静态工作点的影响 ICQ=βIBQ+(1+β) ICBO IBQ=（Vcc- UBE）/ RB → T↑→ICQ↑→Q↑→饱和失真
Q变
I CEO
2.4.1 温度对工作点的影响
1. 温度变化对ICBO 的影响
T↑→ICBO ↑,温度每升高10o C,
ICBO总↑之一倍： ICEO =(1+β)ICBO 增加
2温. 温度度T I变?CB化?O对?输输?出入特特IC性性EO曲曲?线线上的移影响
TT使?↑基→?极U电BE↓V流,BI温BE上度?升每。?升高I1BoC?, ?UBE↓I2C.5?mv，
ib
ic
交
ii
BC
流
i1 i2
E
通 道
ui Rb1 Rb2
RC
RL
uo
.2
?
Ii
微
?
?
Ib
Ic
BC
变
I1
I2 r be
?
? Ib
等 效
?
Ui
E
?
RC
RL
Uo
电
Rb1 Rb2
路
3. 性能参数指标
?
?
Ii
Ib
BC
I1
?
Ui
I2 r be
E
Rb1 Rb2
Au
?
??
R ?L r be
?
Ic
?
? Ib
RC
UB
?
R b2 R b1 ? R b2
VCC
UB被认为较稳定
U本BE电=U路B-稳UE压的
uo 过于程加=U实了B际R- IE是E形R由成E
了负反馈 过程
T
IC
IC
IE UE
UBE
IB
由输入特性曲线
三.直流通道及静态工作点估算
+E C
RB1 C1
RB2
I1 RC
IB T
I2
RE1
RE2
I2 ?? IB
问题1：如果去掉CE， 放大倍数怎样？
RL CE
射极偏置电路中， CE既
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。
去掉
CE
后的交流通路和微变等效电路：
I?i
I?b
I?c
RB1
RB2
ui RE
?
?
?RL?
rbe
?
?
50 ? 3 ? 3?
1.1
3 3
?
? 68
（3）求输入电阻和输出电阻
Ri ? RB //1 RB /2/ rbe ? 20 // 10 //1.1 ? 0.994k? Ro ? RC ? 3k?
RB1 C1
I1 RC IB
ui
RB2
I2 RE
五. 电容CE的作用：
+EC
C2
“Q”过高引起饱和失真
iC
iC
I CS
集电极临界 饱和电流
Q
O tO
O
t
V ?CC uuCCEE
静态是基础 动态是目的
NPN 管： 底部失真为饱和失真。
小结：
T
IC
Q
固定偏置电路的Q点是不稳定的。 Q点不稳定
可能会导致静态工作点靠近饱和区或截止区，
从而导致失真。
为此，需要改进偏置电路，当温度升高时, 能够自动减少IB， IB IC ，从而抑制Q点 的变化。保持Q点基本稳定。
常采用射极偏置电路来稳定静态工作点。
2.4.2 射极偏置电路
如果温度变化时，b点电位能基本不变，则可实现静态
工作点的稳定。
一 .电路组成
分
+VCC
压
式 偏
Rb1
置
I1 RC
IC C2
电 路
C1
IB B C
I2
E
RL
ui Rb2
Re IE Ce
I 2=（5~10）I B
∴I1? I2
UB
?
R b2 R b1 ? R b2
2.4 静态工作点的稳定及其偏置电路
为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、 稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静 态工作点。
对于前面的电路（固定偏置电路）而言，静态工
作点由 UBE、? 和ICEO 决定，这三个参数随温度而
变化，温度对静态工作点的影响主要体现在这一方
面。
T变
UBE ?变
IC变
I1
?
I2
?
EC RB1 ? RB2
UB
?
I2RB2
?
RB2 RB1 ? RB2
EC
UBE ? UB ?UE ? UB ? IERE
电容开路 ,画出直流通道
IC
?
IE
?
UB ? UBE RE
?
UB RE
+EC
I BQ
?
I EQ
1? ?
? ? ?
RB1 I1 RC
UCEQ ? UCC ? ICQ ( Rc ? Re )??
+
? 12 ? 1.65 ? (3 ? 2) ? 3.75V Rs us+
ui
－－
RC RB1
+UCC C2 +
V
+
RL uo
RB2
RE
+ CE
－
（2）求电压放大倍数
rbe
? 300 ? (1 ? ? ) 26
I EQ
? 300 ? (1 ? 50) 26 ? 1100? 1.65
? 1.1k?
A?u
C1
IB
T
RB2 I2
RE1
IC
?
UB RE
可以认为与温度无关。
RE2 直流通路
似乎I2越大越好，但是 RB1、RB2太小，将增加损 耗，降低输入电阻。因此
一般取几十 k? 。
四、动态分析
1. 交流通道
+EC
R b1 C1
ui Rb2
RC
C2
BC
E
RL
RE
uo
Βιβλιοθήκη BaiduCE
电容短路 ,直流电源短路， 画出交流通道
RL uo
RC
r be
U?i R' B
?I?b RL U?o
RE
RC
? U?i ? I?brbe ? (1? )I?bRE
RL
?
Uo
RL= RC // RL
Ri= Rb1// Rb2// r be
rb
e
?
300(?
)
?
(1 ?
?)
26(mV ) I E (mA )
Ro= RC
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