1、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 ui uo 输入输出 +EC RC C1 C2 T RL + + RB 基本共射放大电路 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。 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, UB
2、E、 、 ICBO 。 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。 温度升高时, IC将增加,使Q点沿负载线上移。 温度升高1 UBE下降22.5mV 增大0.52% 温度升高10 ICBO 增大1倍。 iC uCE Q 温度升高时,输 出特性曲线上移 Q 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。 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
3、 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 基本不随温度变化。 Re 的作用 T()ICUE UBE(UB基本不变) IB IC Re起直流负反馈作用,其值越大,反馈越强,Q点越稳定。 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UE影响UBE 温度升高IC增大,反馈的结果使之减小 3. Q点分析 分压式电流负反馈工作
4、点稳定电路 利用戴维南定理等效变换后求解Q点 Rb上静态电压 可忽略不计! I2 越大,RB1、RB2 必须取得较小,将增加 损耗,降低输入电阻。 VB过高必使VE也增 高,在UCC一定时,势 必使UCE减小,从而减 小放大电路输出电压的 动态范围。 在估算时一般选取: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。 参数的选择 VE VB RB1 RC C1 C2 RB2 CE RE RL I1 I2 IB + + + +UCC ui uo + + IC RS eS + 4. 动态分析 对交流:旁路电容 CE 将R E E
5、短路, R E E 不起 作用, Au,Ri,Ro与固定偏置电路相同。 旁路电容 RB1 RC C1 C2 RB2 CE RE RL + + + +UCC ui uo + + RS eS + u0 +UCC RB1RC C1 C2 RB2 CE RE RL ui RC RL 画微变等效电路 rbe RB 求电压放大倍数 求 输 入 电 阻 求 输 出 电 阻 解: 1) 静 态 值 u0 +20V 12K C1 C2 3K CE us 1.5K 500 例1:已知=30, 1)求静态值 2)求电压放大 倍数Au 3)求Ri和R0 解 2) RC rbe 先画微变等效电路: 3) RB us R
6、s u0 +20V 12K C1 C2 3K CE us 1.5K 500 Rs RB1RC C1 C2 RB2 CE RE RL + + + +UCC ui uo + + RS eS + 去掉CE后的 微变等效电路 短路短路 对地对地 短路短路 r r bebe R RB B R RC CR RL L E E B B C C + + - - + + - - + + - - R RS S R RE E 如果去掉CE , Au,Ri,Ro ? 静态分析不受影响 u0 +UCC RB1RC C1 C2 RB2 CE RE RL ui 动态分析 RC RL RB rbe u0 +UCC RB1RC
7、C1 C2 RB2 RE RL ui 动态分析 RC RL RB rbe 静态分析不受影响 动态分析微变等效电路: RC RL RB rbe RB1 +UCC RC C1 C2 T RB2 CE RE1 RL uiuo RE2 仅RE变为RE1+ RE2 u0 +10V 100K C1 C2 33K CE us 3K 200 Rs 1. 8K 4K 解:1) 静 态 值 例1:已知=100, 1)求静态值 2)求电压放 大倍数Au及Aus 3)求Ri和R0 RC RL rbe RB us Rs 2)画微变等效电路: 3) 4) 求输入电阻和输出电阻 5) 无旁路电容无旁路电容C C E E 有旁路电容有旁路电容C C E E A Au u 减小减小 分压式偏置电路 R Ri i 提高提高 R Ro o 不变不变 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 。 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?