第2章 基本放大電路(5)2.4靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路.ppt

1、河北科技大學(xué)信息學(xué)院基礎(chǔ)電子教研室,模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教程,c,b,e,1、晶體管的等效模型,內(nèi)容回顧,2、直接耦合放大電路的動(dòng)態(tài)分析,RL,IC,（1）畫(huà)出放大電路的微變等效電路,（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)：,3、阻容耦合放大電路的動(dòng)態(tài)分析：,（1）畫(huà)出放大電路的微變等效電路,（2）動(dòng)態(tài)參數(shù)：,放大電路及動(dòng)態(tài)參數(shù)對(duì)比：,2.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定,2.4 靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定,影響 Q 穩(wěn)定的因素：,根據(jù)靜態(tài)工作點(diǎn)的Q計(jì)算:,2.4 .1 靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的必要性,影響 Q 穩(wěn)定的因素:電路電源VCC、 電路參數(shù)RC 、 Rb、 以及晶體管的性能指標(biāo)UBEQ ,rbe。,放大電路Q變化時(shí)對(duì)電路工作性能的影響。利用

2、圖解法簡(jiǎn)單分析直觀形象。,Q點(diǎn)偏低產(chǎn)生非線性失真-截止失真（對(duì)于uO 頂部平頂失真）,Q點(diǎn)偏高產(chǎn)生的非線性失真-飽和失真（對(duì)于uO底部平頂失真）,為了保證放大電路的正常工作，必須有合適的、穩(wěn)定的靜態(tài)工作點(diǎn)。電源電壓的波動(dòng)、元件的老化以及因溫度變化所引起晶體管參數(shù)的變化，都會(huì)造成靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定。其中溫度對(duì)晶體管參數(shù)的影響是最主要。,T,UBE,ICEO,IC,如果Q由于溫度的變化偏移厲害，就有可能影響電路的正常工作。為了避免由于晶體管參數(shù)受溫度影響兒引起Q變化，常常要引入直流負(fù)反饋或溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)保證放大電路Q的穩(wěn)定。,2.4 .2 典型靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路,一、電路及電路組成,基極分壓電阻

3、，保證UB 的穩(wěn)定。,交流旁路電容，減少交流信號(hào)的損失。,發(fā)射極電阻,具有直流負(fù)反饋，穩(wěn)定Q的作用。,電路稱為分壓式電流負(fù)反饋Q點(diǎn)穩(wěn)定電路。,直流通路,二、Q 點(diǎn)穩(wěn)定條件,直流 通路,基極電位UB基本穩(wěn)定:,設(shè)計(jì)電路要求：,I1=(510)IBQ時(shí)， IBQ可以忽略。,又因?yàn)椋?Rb1、Rb2可以看成是串聯(lián)關(guān)系,UBQ與T參數(shù)無(wú)關(guān)，電路參數(shù)穩(wěn)定， UBQ基本穩(wěn)定。, IEQ 基本穩(wěn)定：,由電路可知：,當(dāng)UBQUBEQ ，(UBQ=(35)UBEQ時(shí)， UBEQ可以忽略。,IEQ 基本穩(wěn)定。,三、Q 的穩(wěn)定過(guò)程：,當(dāng)溫度升高時(shí),最終保證ICQ基本穩(wěn)定，達(dá)到Q穩(wěn)定的目的。,UBQ基本穩(wěn)定,四、靜態(tài)

4、工作點(diǎn)的估算,方法1：近似計(jì)算,方法2：利用戴維寧定理，得到放大電路的等效電路。,根據(jù)輸入回路得到電壓方程：,五、動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)參數(shù)的計(jì)算,+VCC,uo,1）當(dāng) Ce 存在時(shí)， 畫(huà)出交流等效電路： a、直流電源VCC短路； b、電容C 短路； c、T 微變等效。,放大電路的微變等效電路,+VCC,uo,微變等效電路,放大電路的微變等效電路,計(jì)算電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)：,+VCC,uo,2）當(dāng) Ce 不存在時(shí)， 畫(huà)出交流等效電路： a、直流電源VCC短路； b、電容C 短路； c、T 微變等效。,X,放大電路的微變等效電路:,計(jì)算電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)：,電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)：,電路的動(dòng)態(tài)參數(shù)比較： Ce 存在時(shí)：,

5、Ce 不存在時(shí)：,2.4.3 穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的措施,除前面典型Q穩(wěn)定電路利用負(fù)反饋穩(wěn)定Q以外，還常常采用溫度補(bǔ)償方法來(lái)穩(wěn)定Q。二極管的反向特性進(jìn)行溫度補(bǔ)償穩(wěn)定Q點(diǎn)。,1、將Rb1用反向二極管代替，即利用二極管的反向特性進(jìn)行溫度補(bǔ)償穩(wěn)定Q點(diǎn)。,3、在Rb1上串聯(lián)正向二極管，即利用二極管的正向特性進(jìn)行溫度補(bǔ)償穩(wěn)定Q點(diǎn)。,小結(jié),理解靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路組成及各元件作用。了解穩(wěn)壓原理及穩(wěn)壓過(guò)程。 掌握靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算和用等效法分析動(dòng)態(tài)指標(biāo)。,作業(yè)：P141 習(xí)題 2.11題,解:將電容開(kāi)路即為直流通路。,2.2 畫(huà)出如圖所示各電路的直流通路和交流通路。設(shè)所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。,各電路的交流通路如圖所示；,2.4電路如圖（a）所示，圖（b）是晶體管的輸出特性，靜態(tài)時(shí)UBEQ0.7V。 利用圖解法分別求出RL和RL3k時(shí)的靜態(tài)工作點(diǎn)和最大不失真輸出電壓Uom（有效值）。,解:空載時(shí)根據(jù)電路的輸入回路得到:,A,B,Q,確定Q: IBQ20A，ICQ2mA, UCEQ6V.,根據(jù)電路的輸出回路電壓方程畫(huà)出輸出負(fù)載線A-B,確定ICQ2mA,IBQ,ICQ,UCEQ,空載時(shí)最大不失真輸出電壓幅值約為 6-0.7=5.3V，,有效值約為5.3/ =3.75V。,A,B,Q,IBQ,ICQ,UCEQ,0.7V,帶載時(shí)：根據(jù)電路的輸入回路得到IBQ20A， 根據(jù)電路的輸出