第6講靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路

1、1第第6講講 靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路 2uce回顧回顧 等效模型等效模型ubeibiccberbe ibibbceic交流等效交流等效模型模型EQTbbbeIUrr)1 ( CQTbbIUr 3共射放大電路動態(tài)參數(shù)分析共射放大電路動態(tài)參數(shù)分析交流通路交流通路交流等效電路交流等效電路基本共射放大電路基本共射放大電路uA、電電壓壓放放大大倍倍數(shù)數(shù)1bebciourRRUUA iR、輸輸入入電電阻阻2oR、輸輸出出電電阻阻3CoRR bebirRR IO4交流等效電路交流等效電路阻容耦合阻容耦合共射放大電路共射放大電路交流通路交流通路 bebirIU LboRIU beLurRA LC

2、LRRR/ 2、輸入電阻、輸入電阻RiiiiIUR bebrR / CoooRIUR 3、輸出電阻、輸出電阻Ro1、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)Au4、電壓放大倍數(shù)、電壓放大倍數(shù)AussiiosousUUUUUUA siiuusRRRAA Ri5工作在放大區(qū)工作在放大區(qū)例例:已知：阻容耦合共射放大電路已知：阻容耦合共射放大電路, VCC=12V, Rb=510K, Rc=3K, rbb=150, =80, UBEQ=0.7V， RL=3K, 求求AU、Ri、Ro Rs=2k,求求AUSbBEQCCBQRUVI BQCQII cCQCCCEQRIVU AA 2 .22)105107 . 012(3

3、 mAA77. 12 .2280 V69. 6377. 112 解：求靜態(tài)工作點。解：求靜態(tài)工作點。BEQCEQUU 求求AU、Ri、Ro、 AUS先求先求rbeCQTbbbeIUrr 33. 1=)77. 12680+150(=KbeLCbeLurRRrRA/ 9033. 15 . 180 bebirRR/ Krbe33. 1 kRRco3siiuusRRRAA 233. 133. 190 36 bebirIU LboRIU 6練習練習 7892.9 已知圖已知圖P2.9所示電路中晶體管的所示電路中晶體管的102.4.1. 靜態(tài)工作點穩(wěn)定的必要性靜態(tài)工作點穩(wěn)定的必要性 （1 1）必要性）必要

4、性靜態(tài)工作點決定放大電路是否產生失真；靜態(tài)工作點決定放大電路是否產生失真；靜態(tài)工作點影響電壓放大倍數(shù)、輸入電阻等動態(tài)參數(shù)；靜態(tài)工作點影響電壓放大倍數(shù)、輸入電阻等動態(tài)參數(shù)；靜態(tài)工作點的不穩(wěn)定，將導致動態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定，甚至使放靜態(tài)工作點的不穩(wěn)定，將導致動態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定，甚至使放大電路無法正常工作。大電路無法正常工作。（2 2）影響靜態(tài)工作點穩(wěn)定的因素）影響靜態(tài)工作點穩(wěn)定的因素 電源電壓波動、元件老化、環(huán)境溫度變化等，都會引電源電壓波動、元件老化、環(huán)境溫度變化等，都會引起晶體管和電路元件參數(shù)的變化，造成靜態(tài)工作點的不穩(wěn)起晶體管和電路元件參數(shù)的變化，造成靜態(tài)工作點的不穩(wěn)定。其中，溫度對晶體管參數(shù)的影響是最

5、為主要的。定。其中，溫度對晶體管參數(shù)的影響是最為主要的。11（3 3）溫度對靜態(tài)工作點的影響）溫度對靜態(tài)工作點的影響QvCE/ViC/mAiB =0IBQ1(a) 溫度變化對溫度變化對ICBO的影響的影響(b) 溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度變化對輸入特性曲線的影響溫度溫度T T 10 10 o oC CI ICBOCBO 1 1倍倍, ,輸出特性曲線上移輸出特性曲線上移(c) 溫度變化對溫度變化對 的影響的影響溫度每升高溫度每升高1 1 o oC C ， 要增加要增加0.5%0.5% 1.0%1.0%溫度溫度T T 輸出特性曲線族間距增大輸出特性曲線族間距增大QvCE/ViC/mAiB =

6、0IBQ1溫度溫度T T 1 1 o oC C U UBE BE 2.5mv2.5mv輸入特性曲線左移輸入特性曲線左移在同樣的在同樣的U UBEBE下下 IB 總之：總之： ICBO ICEO T UBE IC 122.4.2. 典型的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路典型的靜態(tài)工作點穩(wěn)定電路 一、電路組成和一、電路組成和Q Q點穩(wěn)定原理點穩(wěn)定原理C Ce e旁路電容旁路電容阻容耦合放大電路阻容耦合放大電路直接耦合放大電路直接耦合放大電路直流通路直流通路13目標目標：溫度變化時，使：溫度變化時，使I IC C維持恒定。維持恒定。 如果溫度變化時，如果溫度變化時，基極基極電位能電位能基本不變基本不變，則可實現(xiàn)靜

7、態(tài)工作點的，則可實現(xiàn)靜態(tài)工作點的穩(wěn)定。穩(wěn)定?；鶚O電位基本不變的條件：基極電位基本不變的條件：I1 IBQCCb2b1b1BQVRRRU+T ICQ IEQ ICQ UEQ 、UBQ不變不變 UBE IBQ （負反饋）（負反饋）（一般取（一般取 I1 =(510)IBQ ， UBQ =3V5V ）則：則：14二、二、Q Q點的估算點的估算CCb2b1b1BQVRRRUCQeBEQBQEQIRUUI)(ecCQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVU1EQIIICQBQ15三、動態(tài)參數(shù)的估算三、動態(tài)參數(shù)的估算畫出如圖所示阻容耦合電路畫出如圖所示阻容耦合電路的交流通路和微變等效電路的交流通路和

8、微變等效電路若將若將Rb1/Rb2看成一個電阻看成一個電阻Rb則右圖與則右圖與阻容耦合共射放大電路阻容耦合共射放大電路的交流等效電路完全相同的交流等效電路完全相同beLurRAiiiIURbebrR /CoooRIURLCLRRR/bebbrRR/211Rb216ebeLouRrRUUAi)1 (ebeb2b1iRrRRR)1 (/coRR 若沒有旁路電容若沒有旁路電容Ce，則，則ebbebeebebiRIrIRIrIU1LbLcoRIRIU則則且且若若, 1,)1(bee rR LcLeLou/ RRRRRUUAi iI1Rb217例：如圖所示，例：如圖所示，VCC=12V，Rb1=5k，R

9、b2=15k ，Re=2.3k ，Rc=5.1k ，RL=5.1k ；=50，rbe=1.5k，UBEQ= 0.7V。(1).估算靜態(tài)工作點估算靜態(tài)工作點Q(2).分別求有、無分別求有、無Ce時的時的Au和和Ri解：解： (1)靜態(tài)工作點靜態(tài)工作點:CCb2b1b1BQVRRRU eBEQBQEQCQRUUII )(ecCQCCCEQRRIVU V3121555 mA13 . 27 . 03 V6 . 4)3 . 21 . 5(112 1BQEQIImA02. 05011 18Rb1+VCCRcC1C2TRb2CeRe1RLuiuoRe2+ +- -+ +- -(2)求求AU和和Ri 當有當有

10、Ce時時:beLurRA bebbirRRR/21 當無當無Ce時，因為時，因為(1+)Rerbe且且1，所以，所以 eLuRRA ebebbiRrRRR 1/21可以看出，當無可以看出，當無Ce時，時，電壓放大倍數(shù)很低電壓放大倍數(shù)很低 855 . 12/ 1 . 550/ becLrRR kkkk07. 15 . 1/15/57 .13 .22/1 .5 k75. 33 . 25015 . 1/15/5解決辦法如圖：解決辦法如圖：Re1較小，直流通路中較小，直流通路中Re1與與Re2均起作用均起作用交流通路中只有交流通路中只有Re1起作用起作用這樣既能保證靜態(tài)工作點這樣既能保證靜態(tài)工作點穩(wěn)定

11、又能使電路有較高的穩(wěn)定又能使電路有較高的放大倍數(shù)放大倍數(shù)iI19I1I2IBRb1+ECRcTRb2Re1Re2直直流流通通路路交流通路交流通路Rb1RcRLuiuoRb2Re1微變等效電路：微變等效電路：rbeRcRLoURe1iUiIbIcIbIRbRb1+VCCRcC1C2TRb2CeRe1RLuiuoRe2+ +- -+ +- -20四、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的方法：四、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的方法：1、引入直流負反饋。引入直流負反饋。2、溫度補償溫度補償：利用對溫度敏感的元件：利用對溫度敏感的元件在溫度變化時直接影響輸入回路。在溫度變化時直接影響輸入回路。 例如，例如，Rb1或或Rb2采用熱敏電阻。

12、采用熱敏電阻。 Rb1應具有負溫度系數(shù)，應具有負溫度系數(shù)， Rb2應具應具有正溫度系數(shù)。有正溫度系數(shù)。 Bb1CBBEEC )(URIIUUIT 利用二極管的反向特性進行溫度補償。利用二極管的反向特性進行溫度補償。 CBCI )(IIITR利用二極管的正向特性進行溫度補償。利用二極管的正向特性進行溫度補償。2122232.5.1. 2.5.1. 基本共集放大電路基本共集放大電路 ( (射極輸出器）射極輸出器） 一、電路組成一、電路組成直接耦合共集放大電路直接耦合共集放大電路直接耦合共射放大電路直接耦合共射放大電路24阻容耦合共集放大電路阻容耦合共集放大電路阻容耦合共射放大電路阻容耦合共射放大電

13、路25二、靜態(tài)分析二、靜態(tài)分析 eBQBEQbBQeEQBEQbBQBBRIURIRIURIV 1 ebBEQBBBQRRUVI 1 BQEQII 1eEQCCCEQRIVU 直接耦合共集放大電路直接耦合共集放大電路直流通路：直流通路：26三、動態(tài)分析三、動態(tài)分析eebebi)(RIrRIUb ebeeiO)1 ()1 (RrRRUUAbU 從式中可看出從式中可看出, ,Au小于小于1,1,若若(1+(1+)R)Re eR Rb b+r+rb be e, ,則則Au接近于接近于1 1，故常稱共集放大電路為故常稱共集放大電路為射集跟隨射集跟隨器器. .eb)1(RI beebebbiiIRIrR

14、IIUR )(iebebiRrRR)1( RLRi與負載有關！與負載有關！)/)(1(LebebiRRrRR 帶負載電阻后帶負載電阻后eeoRIU 27bebobrRUI )1(/o beberRRR)1 ()1 (o bebbeberRRrRR所所以以一一般般.0 SUoooIUR輸出電阻：輸出電阻： beboerRUI 1eRoIIIe bebebebOeOOOOrRRrRURUUIUR 11111o 28例例2.5.1：已知射極輸出器的參數(shù)如下：已知射極輸出器的參數(shù)如下： VBB=6V, VCC=12V, Rb=15k ，Re=5k ，UBEQ=0.7V, rbb=200 ， =150，

15、估算估算Q點、點、Au 、 Ri 和和Ro 。P113 ebBEQBBBQRRUVI 1 BQEQII 1eEQCCCEQRIVU 解：解：估算估算Q點點 AmA 88. 651501157 . 06 mAA04. 188. 61501 V8 . 6504. 112 CQTbbbeIUrr K1 . 4)126150200(29ebee)1 ()1 (RrRRAbU ebebiRrRR)1( )1(/o beberRRR)1 ( bebrR例例2.5.1：已知射極輸出器的參數(shù)如下：已知射極輸出器的參數(shù)如下： VBB=6V, VCC=12V, Rb=15k ，Re=5k ，UBEQ=0.7V,

16、rbb=200 ， =150，估算估算Q點、點、Au 、 Ri 和和Ro 。P113求求Au 、 Ri 和和Ro 975. 0515011 . 41551501 KK77451511 . 415 1261511 . 415K小于小于1 1，約等于，約等于1 1比較大比較大很小很小30Rb+VCCC1C2ReRLuiuoRb+VCCRe直流通道直流通道阻容耦合電路共集放大電路阻容耦合電路共集放大電路:31靜態(tài)分析：靜態(tài)分析：IBIEebBEQCCBQRRUVI)1( BQEQII)1 ( eEQCCCEQRIVU Rb+VCCRe直流通道直流通道 eBQBEQbBQeEQBEQbBQCCRIUR

17、IRIURIV 132動態(tài)分析：動態(tài)分析：Rb+VCCC1C2ReRLuiuoRbReRLuiuorbeiUbIReRLRboUcIbIiI33LeoRIU LeLRRR/ LbRI ）（ 1LebebiRIrIU LbbebRIrI )1( LbbebLbuRIrIRIA )1()1( LbeLRrR )1(1 ）（1. 電壓放大倍數(shù)：電壓放大倍數(shù)：rbeiUbIReRLRboUcIbIiI1,)1(接接近近于于則則若若uLbeARr 342. 輸入電阻：輸入電阻：bRbiIII LbebiiiRrRIUR )1(/ rbeiUbIReRLRboUcIbIiIbRILbbebiRIrIU)1

18、( 353. 輸出電阻：輸出電阻： 用加壓求流法求輸出電阻。用加壓求流法求輸出電阻。RobIiIrbeReRbcIbIrbeReRbbIbIeIUIebbIIII ebebeRUrUrU 電源置電源置0IURo )11(1ebeRr 1/beerR一般：一般： 1beerR所以：所以： 1beorR36Rb+VCCC1C2ReRLuiuo例例2.5.2：已知射極輸出器的參數(shù)如下：已知射極輸出器的參數(shù)如下：Rb=570k ，Re=5.6k ， rbb=300 , RL=5.6k ， =100，VCC=12V求求:Au 、 Ri 和和Ro 。ebBECCBRRUVI)1( BEII)1( k9 . 201. 126101300解：解： AmA 106 . 51