静态工作点的稳定及其偏置电路wzl
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稳定静态工作点的原理
稳定静态工作点的原理引言：稳定静态工作点是电子电路设计中的关键概念，它决定了电路的性能和稳定性。
本文将介绍稳定静态工作点的原理及其在电路设计中的应用。
一、静态工作点的定义静态工作点，又称为Q点，是指电子设备在正常工作状态下的电流、电压值。
在直流偏置电路中，静态工作点通常指电子元件的偏置电压和偏置电流。
二、稳定静态工作点的重要性稳定静态工作点对电路的性能和可靠性有着直接的影响。
当电路工作在稳定的静态工作点附近时，才能保证电路具有良好的线性和稳定的放大特性。
否则，电路可能会出现失真，引起性能下降或损坏。
三、稳定静态工作点的原理稳定静态工作点的原理涉及到电子元件的特性及其在电路中的组合应用。
1. 二极管的偏置原理在直流偏置电路中，使用二极管可以将电路稳定在合适的工作区域。
- 单端供电电路：二极管的偏置原理是通过在电路中引入一个偏置电压来使二极管正常导通或截止，从而实现稳定的静态工作点。
- 双端供电电路：二极管的偏置原理是通过在电路中设置偏置电阻，使得二极管的工作在其正常工作区域内。
2. 晶体管的偏置原理晶体管是一种利用半导体材料制成的三端元件。
在电路中，适当地偏置晶体管能够稳定静态工作点。
- 单管放大电路：使用共发射器或共集极放大电路可以实现晶体管的稳定偏置，通过电流分配、电压分配的原理使得静态工作点在合适的位置。
- 双管放大电路：差动放大电路使用两个晶体管，通过差模信号的输入和共模信号的偏置来达到稳定静态工作点。
四、稳定静态工作点的应用稳定静态工作点在电路设计中具有广泛的应用。
1. 放大器设计：稳定静态工作点使得放大器在放大信号时具有高增益和低失真。
在放大器设计中，通常会通过调整偏置电压和偏置电流来实现静态工作点的稳定。
2. 电源设计：电源稳定器是一种保持直流输出电压稳定的电路。
稳定静态工作点是电源稳定器稳定输出电压的重要因素之一。
3. 模拟电路设计：在运算放大器、滤波器等模拟电路中，稳定静态工作点的设计对于保证电路的性能和稳定性至关重要。
第07讲 静态工作点的稳定电路
+VCC Rc Rb2 UBQ Rb1 I2 B IB I1 Re IC
T
UE IE
通过一定的方式(利用 这种将输出量 (IC) 通过一定的方式 利用 Re 将 IC的变化 转化成电压的变化)引回到输入回路来影响输入量 转化成电压的变化 引回到输入回路来影响输入量 (UBE) 由于反馈的结果使输出量的变化减小， 的措施称为反馈;由于反馈的结果使输出量的变化减小 的措施称为反馈 由于反馈的结果使输出量的变化减小， 故称为负反馈； 由于反馈出现在直流通路之中， 故称为负反馈；又由于反馈出现在直流通路之中，故称 为直流负反馈。 为直流负反馈。 Re为负反馈电阻
IB
T
β ICEO
Q
2
温度对U 温度对 BE的影响 iB
50ºC
E C − U BE IB = RB
25 ºC T IB uBE IC
3
UBE
温度对β值及 温度对β值及ICEO的影响 T β、 ICEO IC 总的效果是： 总的效果是： iC Q´ ´ Q uCE
4
温度上升时， 温度上升时， 输出特性曲 线上移， 线上移，造 点上移。 成Q点上移。 点上移
Ii
+
U i Rb
•
•
Ib
β Ib
Rc RL
•
+
•
rbe
Uo
Ri +VCC Ro
-
输出电阻
Ro = Rc
+ ui Rb2 Rc C1 + Rb1 + T C2
+
P + RL uo Re Ce -
由于C 由于 E的存 在，交流性 能不受影响
14
若去掉C 若去掉 E
10-2稳定静态工作点的典型电路及其原理
基极电位基本恒定，不随温度变化。
T
分压偏置共射放大电路
IC
VE VB 固定 UBE
IC
IB
稳定静态工作点的典型电路及其原理
（3）引入负反馈和温度补偿稳定Q点
+Vcc
Rb1
Rc
C2
C1
+
RT
ui Rb2 t
-
Rb3
+
RL
uo
Re Ce
-
T
UD
VB
IC
VE
UBE
IB
IC
IB Rb
IB
VT(℃)
IC
β
IB
IC
稳定静态工作点的典型电路及其原理
RB1
CV1+B
+
RS eS–+
ui RB2 –
I1
IC
+UCC
RC IB
+C2 引入直+流
I2 RE
VE +
R负L 反u馈o
CE
–
合理选择RB1和RB2，使得满足： I2 >>IB ， VB >>UBE
稳定静态工作点的典型电路及其原理
稳定静态工作点的典型电路及其原理
（1）二极管温度补偿电路
I Rb
VCC UBEQ Rb
VCC Rb
IRb IR IB
I Rb
IB
IR
稳定静态工作点的典型电路及其原理
（2） 直流负反馈Q点稳定电路
Rb
直流电压负反馈
直流电流负反馈
稳定静态工作点的典型电路及其原理
T
分压偏置共射放大电路
IC
VE VB 固定 UBE
IC
IB
稳定静态工作点的典型电路及其原理
（3）引入负反馈和温度补偿稳定Q点
+Vcc
Rb1
Rc
C2
C1
+
RT
ui Rb2 t
-
Rb3
+
RL
uo
Re Ce
-
T
UD
VB
IC
VE
UBE
IB
IC
IB Rb
IB
VT(℃)
IC
β
IB
IC
稳定静态工作点的典型电路及其原理
RB1
CV1+B
+
RS eS–+
ui RB2 –
I1
IC
+UCC
RC IB
+C2 引入直+流
I2 RE
VE +
R负L 反u馈o
CE
–
合理选择RB1和RB2，使得满足： I2 >>IB ， VB >>UBE
稳定静态工作点的典型电路及其原理
稳定静态工作点的典型电路及其原理
（1）二极管温度补偿电路
I Rb
VCC UBEQ Rb
VCC Rb
IRb IR IB
I Rb
IB
IR
稳定静态工作点的典型电路及其原理
（2） 直流负反馈Q点稳定电路
Rb
直流电压负反馈
直流电流负反馈
稳定静态工作点的典型电路及其原理
稳定静态工作点的偏置电路
发射极电阻发射极电阻rree的作用的作用保证使u稳定静态工作点的过程稳定静态工作点的过程起到将电流输出量i的作用称为电流反馈元件
5.2.4
稳定静态工作点的放大电路
1. 温度对于Q点的影响
UBE T
ICBO
ICEO
IC
Q点上移
固定偏置电路
1
iC
温度上升时，输出 特性曲线上移，造 成Q点上移。
Q´ Q uCE
2
2.稳定静态工作点的方法
使外界环境处于恒温状态
从放大电路自身考虑（改进电路）
思想
当T↑、IC ↑，能够自动减 少IB，从而抑制Q点的变化。 （分压式偏置电路）
3
3.分压式偏置电路
a. 电路结构：
+UCC Rb1 I C1 IB IR Re Ce
Rc C2
RL
ui
Rb2
uo
4
+UCC Rb1
I C1 Rc C2
偏置电阻Rb1、Rb2的作用
I＝IR＋IB 选择参数使IR>>IB, 则I≈IR ，故基极电位为：
IB
IR Re RL Ce
Rb 2 UB U CC Rb1 Rb 2
uo
发射极电阻Re的作用
保证使 UB>>UBE
ui
Rb2
U B U BE U B IE Re Re
静态分析（根据直流通路分析）
估算法：
UB
Rb 2 U CC Rb1 Rb 2
U E U B U BE
I EQ UE I CQ Re
I EQ 1
Re
直流通路
I BQ
8
5.2.4
稳定静态工作点的放大电路
1. 温度对于Q点的影响
UBE T
ICBO
ICEO
IC
Q点上移
固定偏置电路
1
iC
温度上升时，输出 特性曲线上移，造 成Q点上移。
Q´ Q uCE
2
2.稳定静态工作点的方法
使外界环境处于恒温状态
从放大电路自身考虑（改进电路）
思想
当T↑、IC ↑，能够自动减 少IB，从而抑制Q点的变化。 （分压式偏置电路）
3
3.分压式偏置电路
a. 电路结构：
+UCC Rb1 I C1 IB IR Re Ce
Rc C2
RL
ui
Rb2
uo
4
+UCC Rb1
I C1 Rc C2
偏置电阻Rb1、Rb2的作用
I＝IR＋IB 选择参数使IR>>IB, 则I≈IR ，故基极电位为：
IB
IR Re RL Ce
Rb 2 UB U CC Rb1 Rb 2
uo
发射极电阻Re的作用
保证使 UB>>UBE
ui
Rb2
U B U BE U B IE Re Re
静态分析（根据直流通路分析）
估算法：
UB
Rb 2 U CC Rb1 Rb 2
U E U B U BE
I EQ UE I CQ Re
I EQ 1
Re
直流通路
I BQ
8
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
稳定静态工作点和三种放大电路
若 (1)Re rb， e A 则 uR RL e'
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
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。 它们的温度系数？
T (℃ ) ICU EU B E IB IC R b 1 U B
哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？
3. 分压式偏置电路
即典型的Q点稳定电路
UGQ
UAQ
Rg1 Rg1Rg2
VDD
USQ IDQRs
IDQIDO(UUGGSS(Qt h)1)2
U DS V Q D D ID(Q R dR s)
为什么加Rg3?其数值应大些小些？
哪种场效应管能够采用这种电路形式设置Q点？
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
一、温度对静态工作点的影响
T（ ℃ ）→β↑→ICQ↑ →Q’
Q’
ICEO↑
若UBEQ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， 这是靠IBQ的变化得来的。
输出特性
iD f (uDS)UGS常量
预夹断轨迹，uGD＝UGS（off）
IDSS
g-s电压控
可
制d-s的等 效电阻
ΔiD
变 电 阻
恒 流
区
区
低频跨导：
夹断区（截止区）
iD几乎仅决 定于uGS
击 穿 区
夹断电压
gm
iD uGS
UDS常量
静态工作点的稳定
右，UBE减小（2～2.5）mV，温度每升高10℃，ICBO 约增加一倍。 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。
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 VCC UBEQ ，则I 增大。 CQ IBQ 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。
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
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。
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 β ——电源电压是否稳定 ——更换三极管、老化等
温度对静态工作点的影响实验
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
稳定静态工作点的意义
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。
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。
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 VCC UBEQ ，则I 增大。 CQ IBQ 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。
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
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。
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 β ——电源电压是否稳定 ——更换三极管、老化等
温度对静态工作点的影响实验
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
稳定静态工作点的意义
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。
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。
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。
模拟电子技术基础课件：静态工作点的稳定
)R e
利?弊?
若(1
)Re
rbe，则Au
RL' Re
三、穩定靜態工作點的方法
• 引入直流負回饋
• 溫度補償：利用對溫度 敏感的元件，在溫度變
化時直接影響輸入回路。
例如，Rb1或Rb2採用熱敏
電阻。 係數，
RRbb12應應具具有有負正溫溫度度
係數。
T (℃) IC UE UBE IB IC Rb1 UB
利用戴維寧定理等效變換後求解Q點
VBB
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
Rb Rb1 ∥ Rb2
Rb上靜態電壓 可忽略不計！
VBB IBQ Rb UBEQ IEQRe IBQ Rb (1 )IBQ Re
UBQ UBEQ (1 )IBQ Re
若 (1
)
Re
＞＞ Rb，则U BQ
Re起直流負回饋作用，其值越大，回饋越強，Q點越穩定。 Re有上限值嗎？
3. Q點分析
什麼條件下成立？
U BQ
Rb1 Rb1 Rb2
VCC
I EQ
U BQ－U BEQ Re
I BQ
I EQ
UCEQ VCC ICQ Rc IEQRe VCC IEQ (Rc Re )
分壓式電流負回饋工作點穩定電路
靜態工作點的穩定
靜態工作點的穩定
一、溫度對靜態工作點的影響 二、靜態工作點穩定的典型電路 三、穩定靜態工作點的方法
一、溫度對靜態工作點的影響
T（ ℃ ）→β↑→ICQ↑ →Q’
Q’
ICEO↑
若UCEQ不變IBQ↑
若溫度升高時要Q’回到Q， 則只有減小IBQ
所謂Q點穩定，是指ICQ和UCEQ在溫度變化時基本不變， 這是靠IBQ的變化得來的。
静态工作点的稳定及其偏置电路
2、4 静态工作点的稳定及其偏置电路 这一节我们主要学习工作点稳定电路的计算。
半导体器件对温度十分敏感，温度的变化会使静态工作点产生变化，如静态工作点选择过高会产生饱和失真等。
我们知道工作点的变化主要集中在Ic 的变化，要使工作点稳定，主要是使Ic 稳定，一般我们是通过反馈法来稳定工作点。
反馈法有三种，我们最常用的是电流反馈式偏置电路。
我们通过例题来说明一下
例：如图（1）所示电路，已知：Ucc=24V ，
Rb1=20千欧，Rb2=60千欧，Re=1.8千
欧,Rc=3.3千欧,
ß=50,
求电路的静态工作点
.
解：首先作出其微变等效电路图。
如图（2）
所示:
因为
:
所以: U B =6V
所以： U E =U B -U BE =6-0.7=5.3V
I EQ =U E /Re=5.3/1.8=2.9mA
I BQ =I EQ /(1+ß)=58uA
U CEQ
=Ucc-Ic(Rc+Re)=9.21V
注：图（1）所示的电路即为电流反馈式偏置电路，。
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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5
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。
2021/8/7
6
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 ？
静态工作点稳定偏置电路、共集基
共集电极电路特点：
◆ 电压增益小于1但接近于1，vo与vi同相 ◆ 输入电阻大，对电压信号源衰减小 ◆ 输出电阻小，带负载能力强
例2.5.1 在下图中，已知VBB=6V,VCC=12V,Rb= 15kΩ ,Re=5kΩ ;晶体
管的UBEQ=0.7V,rbb’=100Ω ,β =50.试估算Q点、Au、Ri和Ro.
Ri
vi ii
Rb // rbe
改进2
+VC C
Rb1
Rc
+ +
T +C2 +
vi
C1 vi Rb2
Re1
Re2
–
RL vo
+
Ce –
b ib
ic c
βib
e
vo
ie
1
Av
(Rc // RL ) rbe (1 )Re1
Ri Rb1 // Rb2 // rbe (1 )Re1
IEQ
VBQ
VB EQ Re
VCEQ VCC ICQ Rc IEQ Re VCC ICQ ( Rc Re )
IBQ
ICQ β
不再先求IBQ
VBQ VEQ , I EQ , ICQ VCEQ , I BQ
（2）放大电路指标分析
②电压增益 <A>画小信号等效电路
0.94
Ro
Re
//
Rb rbe 1 β
320
Ri Rb rbe (1β )Re 271k
2.5 晶体管单管放大电路的三种基本接法—2.5.1 共集
四、实用电路
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
西安电子科技大学计算机学院吴自力2012--3
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
西安电子科技大学计算机学院吴自力2012--3
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：
模拟电子技术基础 第7讲 静态工作点的稳定
4) 求输入电阻和输出电阻
R 100// 33/（/ 2.9 101 0.2）12k i
R0 RC 3k
分压式偏置电路
有旁路电容CE
无旁路电容CE
Au
β
RL rbe
Au
rbe
βRL (1 β
) RE
Au减小
R i R B // rbe
R i R B 1 // R B 2 // rbe (1 β )R E
r 100 101 26 2.9K
be
0.94
2）画微变等效电路：
Ib
Ic
5）求Aus U0 /US
R'B Rs
rbe
u
~ s
I&b RL
RC
RE
Uo
A us
R
R i
R
A 4.9 u
i
S
3）求Au U0 /Ui
Au
RC // RL
rbe （1）RE
1001.5 2.91010.2
6.5
解：
1）U BQ
33 10 133
2.48V
100K 3K
2.48 0.7
C1
IEQ 0.2 1.8 0.94mA
ICQ I EQ 0.94mA
4K Rs
3u3K
200
静 态 值
I BQ
I
1
EQ
0.94 101
9.4A
~ s
1. 8K
+10V C2
u
0 CE
UCEQ 10 0.94（3 2） 5.3V
300
3
1
26 6.39
426
解 2）
先画微变等效电路：
分压式偏置电路能稳定静态工作点的原理
分压式偏置电路能稳定静态工作点的原理分压式偏置电路是一种常用的电路，它能够稳定静态工作点。
这种电路的原理是利用电阻分压的原理，将电路中的电压分成两部分，一部分用于偏置，另一部分用于信号放大。
下面我们来详细了解一下分压式偏置电路的原理。
我们需要了解什么是静态工作点。
静态工作点是指放大器在没有输入信号时的工作状态。
在这种状态下，放大器的输出电压应该是一个稳定的值，这个值被称为静态工作点。
如果静态工作点不稳定，那么放大器的输出信号就会失真，这是非常不好的。
分压式偏置电路的原理是利用电阻分压的原理来稳定静态工作点。
电阻分压是指将电路中的电压分成两部分，一部分用于偏置，另一部分用于信号放大。
在分压式偏置电路中，我们使用两个电阻来实现电压分压。
一个电阻连接到电源正极，另一个电阻连接到电源负极。
这两个电阻的中间连接一个偏置电阻，用于偏置放大器的基极。
当电路中没有输入信号时，放大器的输出电压应该等于静态工作点电压。
这个电压可以通过调整偏置电阻的值来实现。
如果偏置电阻的值太小，那么静态工作点电压就会太低，放大器的输出信号就会失真。
如果偏置电阻的值太大，那么静态工作点电压就会太高，放大器的输出信号也会失真。
因此，我们需要根据具体情况来选择合适的偏置电阻值。
分压式偏置电路的优点是稳定性好，可以保证放大器的静态工作点稳定。
缺点是需要调整偏置电阻的值，这需要一定的经验和技巧。
此外，分压式偏置电路还需要考虑电源电压的稳定性，如果电源电压不稳定，那么放大器的静态工作点也会不稳定。
分压式偏置电路是一种常用的电路，它能够稳定静态工作点。
这种电路的原理是利用电阻分压的原理，将电路中的电压分成两部分，一部分用于偏置，另一部分用于信号放大。
分压式偏置电路的优点是稳定性好，缺点是需要调整偏置电阻的值。
在实际应用中，我们需要根据具体情况来选择合适的偏置电阻值，并考虑电源电压的稳定性。
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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
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
CE
电容短路 ,直流电源短路， 画出交流通道
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
+
? 12 ? 1.65 ? (3 ? 2) ? 3.75V Rs us+
ui
－－
RC RB1
+UCC C2 +
V
ห้องสมุดไป่ตู้
+
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
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”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。
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 uo
RC
r be
U?i R' B
?I?b RL U?o
RE
RC
? U?i ? I?brbe ? (1? )I?bRE
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
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
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
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 )
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，
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 )??
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
?
?
?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