電工技術第15章4,靜態工作點的穩定

15.4靜態工作點的穩定

合理設置靜態工作點是保證放大電路正常工作的先決條件。但是放大電路的靜態工作點常因外界條件的變化而發生變動。

前述的固定偏置放大電路，簡單、容易調整，但在溫度變化、三極管老化、電源電壓波動等外部因素的影響下，將引起靜態工作點的變動，嚴重時將使放大電路不能正常工作，其中影響最大的是溫度的變化。15.4.1溫度變化對靜態工作點的影響

三極管是一種對溫度十分敏感的元件。溫度變化對管子參數的影響主要表現有：

1.UBE

改變。UBE

的溫度系數約為–2mV/C，即溫度每升高1C，UBE約下降2mV。

2.改變。溫度每升高1C，值約增加0.5%~1%，溫度系數分散性較大。

3.ICBO改變。溫度每升高10C，ICBO

大致將增加一倍，說明ICBO

將隨溫度按指數規律上升。

在固定偏置放大電路中，當溫度升高時，UBE、、ICBO

。

上式表明，當UCC和

RB一定時，IC與UBE、以及ICEO有關，而這三個參數隨溫度而變化。溫度升高時，

IC將增加，使Q點沿負載線上移。iCuCEQ溫度升高時，輸出特性曲線上移Q′

固定偏置電路的工作點Q點是不穩定的，為此需要改進偏置電路。當溫度升高使IC

增加時，能夠自動減少IB，從而抑制Q點的變化，保持Q點基本穩定。結論：

當溫度升高時，

IC將增加，使Q點沿負載線上移，容易使晶體管T進入飽和區造成飽和失真，甚至引起過熱燒壞三極管。O15.4.2

分壓式偏置電路1.穩定Q點的原理

基極電位基本恒定，不隨溫度變化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–15.4.2分壓式偏置電路1.穩定Q點的原理VB

集電極電流基本恒定，不隨溫度變化。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–從Q點穩定的角度來看似乎I2、VB越大越好。但I2越大，RB1、RB2必須取得較小，將增加損耗，降低輸入電阻。而VB過高必使VE也增高，在UCC一定時，勢必使UCE減小，從而減小放大電路輸出電壓的動態范圍。在估算時一般選取：I2=(5~10)IB，VB=(5~10)UBE，RB1、RB2的阻值一般為幾十千歐。參數的選擇VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–Q點穩定的過程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–TUBEIBICVEICVB固定RE

的作用：直流負反饋

關于反饋的概念：將輸出量通過一定的方式引回輸入回路，稱為反饋。反饋的結果使凈輸入量減小的稱為負反饋，反之稱為正反饋。

將輸出量中的直流分量反饋到輸入回路，稱為直流反饋。

RE：溫度補償電阻

對直流：RE越大,反饋越強，穩定Q點效果越好；

對交流：RE越大,交流損失越大,為避免交流損失加旁路電容CE。2.靜態工作點的計算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–3.動態分析對交流：旁路電容CE

將RE

短路，RE不起作用，Au，ri，ro與固定偏置電路相同。如果去掉CE，Au，ri，ro

？旁路電容RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–

去掉CE后的微變等效電路短路對地短路如果去掉CE，Au，ri，ro

?rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE無旁路電容CE有旁路電容CEAu減小分壓式偏置電路ri提高ro不變固定偏流電路與射極偏置電路的比較

共射極放大電路靜態：

固定偏流電路與射極偏置電路的比較

固定偏流共射極放大電路電壓增益：RbviRcRL固定偏流共射極放大電路輸入電阻：輸出電阻：Ro=Rc對信號源電壓的放大倍數？信號源考慮信號源內阻RS時RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–例1:

在圖示放大電路中，已知UCC=12V,RC=6kΩ,RE1=300Ω，RE2=2.7kΩ，RB1=60kΩ，RB2=20kΩ

RL=6kΩ，晶體管β=50，UBE=0.6V,試求:(1)靜態工作點IB、IC及

UCE；(2)畫出微變等效電路；(3)輸入電阻ri、ro及Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL++++UCCuiuo++––RE2解:(1)由直流通路求靜態工作點。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+–UCEIEIBICVB(2)

由微變等效電路求Au、ri、

ro。微變等效電路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE

例2

電路如下圖所示，已知β=60。（1）用