模拟电子技术基础 第7讲 静态工作点的稳定

Au减小
R i R B // rbe
R i R B 1 // R B 2 // rbe (1 β ) R E
Ri 提高
Ro
RC
Ro RC
Ro不变
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。
T (℃) I C U E U BE I B I C Rb1 U B
RS
+ eS – –
画微变等效电路
+UCC
I b
R'B
Ic
Ib
RL RC
RB1 C1
U o
RC
C2 RL
U i
rbe
ui RB2
RE
CE
u0
求电压放大倍数 求 输 入 电 阻 求 输 出 电 阻
U RL 0 Au rbe Ui
Ri R B1 // R B 2 // rbe
分压式电流负反馈工作点稳定电路
利用戴维南定理等效变换后求解Q点
VBB Rb1 VCC Rb1 Rb2
Rb Rb1 ∥ Rb2
Rb上静态电压 可忽略不计！
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
C1 IB V + B + V + E I 2 RS RL uo R u B2 + RE + i CE – eS – –
在估算时一般选取： I2= (5 ~10) IB，VB= (5 ~10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。
4. 动态分析 +UCC
RB1 C1 + + ui RB2 RC C2 + + RE RL uo + CE – 旁路电容 对交流：旁路电容 CE 将RE 短路， RE不起 作用， Au，Ri，Ro与固定偏置电路相同。
R0 RC
动态分析
+UCC
I b
R'B
Ic

RB1 C1
RL RC
RC
C2 RL
U i
rbe
I b
RE
IB
U o
ui RB2
RE
u0
U Ri i I
i
U i U U i i R B1 // R B 2 rbe (1 ) R E
R B1 // R B 2 //rbe (1 ) R E
RB1 C1
RL RC
RC
C2
RL
R'B
U i
rbe
I b
RE
IB
U 0 A u U
i
U o
ui RB2
RE
CE
u0
I R'L U 0 b
I r ( 1) I R U i b be b E
RC // R L Au rbe (1 ) R E
I EQ
0.2 1.8
0.94 mA
静 态 值
ICQ I EQ 0.94mA I EQ I BQ 0.94 9.4A 1 101
4K Rs 33K
200 1. 8K
u0
CE
~
us
UCEQ 10 0.94 （3 2） 5.3V
26 rbe 100 101 2.9 K 0.94
讨论
图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态工作点？
若采用了措施，则是什么措施？
Ri RB1 // RB 2 //[rbe （ 1 ）RE1 ]
例1：已知β =100， rbb' 100 1）求静态值 2）求电压放 大倍数Au及Aus 3）求Ri和R0 +10V 33 解： 1） U BQ 10 2.48V 100K 3K 133 C2 C1 2.48 0.7
I C β I B I CEO U CC U B E β (1 β ) I CB O RB
UBE下降2~2.5mV β增大0.5~2% 温度升高10℃ ICBO 增大1倍。
上式表明，当UCC和 RB一定时， IC与 UBE、 以及 ICEO 有关，而这三个参数随温度而变化。
第七讲 静态工作点的稳定
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
基本共射放大电路
+EC RB C1
+
RC
C2
+
T
RL uo 输出
输入 ui
合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的 先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条 件的变化而发生变动。
2）画微变等效电路：
I b
Ic
RL RC
5） 求A us
U o
/U U 0 S
Rs ~
R'B
rbe
I b
RE
us
us A
Ri Au 4.9 Ri RS
U /U 求A 3） u 0 i
A u
RC // RL rb e （ 1 ）RE
静态分析不受影响
动态分析
仅RE变为RE1+ RE2 RB1 C1 T
RL RC
微变等效电路：
I b
R'B
Ic
I b
R E1
U o
RC
+UCC
C2 RL
CE
U i
rbe
ui
RB2

RE1 RE2
uo
A u
RC // RL rbe (1 ) RE1
R0 RC
A u
3） Ri 12 // 3 // 0.426 360
RC rb e

301.5 0.422
106.6
R0 RC 1.5k
+UCC RB1 C1 + + ui RB2 RC
C2 +
对地 短路
如果去掉CE ， Au，Ri，Ro ？
RS + eS – –
温度升高时， IC将增加，使Q点沿负载线上移。
iC Q´ Q
温度升高时，输 出特性曲线上移 结论： 当温度升高时， IC将增 加，使Q点沿负载线上移， 容易使晶体管 T进入饱和 区造成饱和失真，甚至引 起过热烧坏三极管。
O
uCE
固定偏置电路的工作点 Q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升 高使 IC 增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变 化，保持Q点基本稳定。
R0 RC
例1：已知β =30，rbb' 300 1）求静态值 2）求电压放大 倍数Au 3）求Ri和R0 +20V 解： 3 12K 1.5 K C2 U 20 4 V 1） BQ C1 12 3
I EQ
静 态 值
4 0.7 6.39 mA 0.5
us ICQ I EQ 6.39mA ~ I BQ I BQ 6.39 213A 1 β 31
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。
3. Q点分析
Rb1 VCC Rb1 Rb2 U BQ－U BEQ Re
U BQ
I EQ
I BQ
I EQ 1
U CEQ VCC I CQ Rc I EQ Re VCC I EQ ( Rc Re )
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>> IBQ， 即I1≈ I2；因此 Rb1 U BQ VCC Rb1 Rb2 基本不随温度变化。
I EQ
U BQ U BEQ Re
Re 的作用
T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓（UB基本不变）→ IB ↓→ IC↓ 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

1001.5 2.91010.2
6.5
4) 求输入电阻和输出电阻
Ri 100 // 33 // （2.9 101 0.2） 12k R0 RC 3k
分压式偏置电路
有旁路电容CE 无旁路电容CE
RL Au β rbe
β RL Au rbe (1 β ) RE
前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，但
在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因 素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时将 使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度 的变化。
一、温度对静态工作点的影响
在固定偏置放大电路中，当温度升高时， UBE、 、 ICBO 。 温度升高1℃
RE
短路 + + RL uo CE –
I i
I B b
+
Ic C
去掉CE后的 微变等效电路
RS
I RB r be
RB
β Ib
+
RC RL U o
R B R B1 // R B 2
静态分析不受影响