模拟电子技术基础第7讲静态工作点的稳定

1、第七讲第七讲 静态工作点的稳定静态工作点的稳定第七讲第七讲 静态工作点的稳定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uiuo输入输入输出输出+ECRCC1C2TRL+RB基本共射放大电路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。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在温

2、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使放大电路不能正常工作，其中影响最大的是温度的变化。的变化。一、温度对静态工作点的影响一、温度对静态工作点的影响 在固定偏置放大电路中，在固定偏置放大电路中，当温度升高时，当温度升高时，UBE 、 、 ICBO 。 上式表明，当上式表明，当UCC和和 RB一定时，一定时， IC与与 UBE、 以及以及 ICEO 有关有关，而这三个参数随温度而变化。，而这三个参数随温度而变化。CBOBBECCCEOBC)1( IRUUIII

3、温度升高时，温度升高时， IC将增加，使将增加，使Q点沿负载线上移。点沿负载线上移。温度升高温度升高11UBE下降下降22.5mV增大增大0.52%温度升高温度升高1010 ICBO 增大增大1倍倍。 iCuCEQ温度升高时，输温度升高时，输出特性曲线上移出特性曲线上移Q 固定偏置电路的工作点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。当温度升点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升高使高使 IC 增加时，能够自动减少增加时，能够自动减少IB，从而抑制，从而抑制Q点的变点的变化，保持化，保持Q点基本稳定。点基本稳定。结论：结论： 当温度升高时，当温度升高时， IC将增将增加，

4、使加，使Q点沿负载线上移，点沿负载线上移，容易使晶体管容易使晶体管 T进入饱和进入饱和区造成饱和失真，甚至引区造成饱和失真，甚至引起过热烧坏三极管。起过热烧坏三极管。O二、二、静态工作点稳定的静态工作点稳定的典型电路典型电路 1. 电路组成电路组成直流通路？直流通路？Ce为旁路电容，在交流为旁路电容，在交流通路中可视为短路通路中可视为短路CCb21b1bBQVRRRUeBEQBQEQ RUUI2. 稳定原理稳定原理 为了稳定为了稳定Q点，通常点，通常I1 IBQ，即即I1 I2；因此；因此基本不随温度变化。基本不随温度变化。Re 的的作用作用T()ICUE UBE（UB基本不变）基本不变） I

5、B IC Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。点越稳定。关于反馈的一些概念：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。施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。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。为正反馈。IC通过通过Re转换为转换为UE影响影响UBE温度升高温度升高IC增大，反馈的结果使之减小增大，反馈的结果使之减小3. Q点分析点分析eBEQBQ

6、EQCCb21b1bBQRUUIVRRRU分压式电流负反馈工作点稳定电路分压式电流负反馈工作点稳定电路)( ecEQCCeEQcCQCCCEQRRIVRIRIVU1EQBQIIb21bbCCb21b1bBBRRRVRRRVeBQBEQBQeBQBEQbBQeEQBEQbBQBB)1 ()1 (RIUURIURIRIURIV利用戴维南定理等效变换后求解利用戴维南定理等效变换后求解Q点点Rb上静态电压上静态电压可忽略不计！可忽略不计！CCb21b1bBQbe )1 ( VRRRURR，则若 I2 越大，越大，RB1、RB2必须取得较小，将增加必须取得较小，将增加损耗，降低输入电阻。损耗，降低输入电

7、阻。VB过高必使过高必使VE也增也增高，在高，在UCC一定时，势一定时，势必使必使UCE减小，从而减减小，从而减小放大电路输出电压的小放大电路输出电压的动态范围。动态范围。I2= (5 10) IB，VB= (5 10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。的阻值一般为几十千欧。参数的选择参数的选择VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB+UCCuiuo+ICRSeS+4. 动态分析动态分析 对交流：对交流：旁路电容旁路电容 CE 将将R 短路短路， R 不起不起作用作用， Au，Ri，Ro与固定偏置电路相同与固定偏置电路相同。旁路电容旁路电容RB1RCC1C2RB2

8、CERERL+UCCuiuo+RSeS+u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLuiRCRLoU画微变等效电路画微变等效电路rbebIcIbIiURBbeLiurRUUA0beBBirRRR/21CRR0求电压放大倍数求电压放大倍数求求 输输 入入 电电 阻阻求求 输输 出出 电电 阻阻解：解：1 1）V4203123BQUmAIEQ39. 65 . 07 . 04mAIIEQCQ39. 6 A.1IIBQBQ21331396VUCEQ12. 7 5 . 05 . 139. 620）（静静态态值值u0+20V12KC1C23KCEus1.5K K500500 4263130039.62

9、6ber例例1 1：已知：已知=30=30， 1 1）求静态值）求静态值 2 2）求电压放大）求电压放大倍数倍数A Au u 3 3）求）求R Ri i和和R R0 0 300bbr解解 2 2）RCoUrbebIcIbI先画微变等效电路：先画微变等效电路：6 .106422. 05 . 130beCrRuA360426. 0/3/12iRkRRC5 . 103 3）RBus Rsu0+20V12KC1C23KCEus1.5K K500500 RsRB1RCC1C2RB2CERERL+UCCuiuo+RSeS+去掉去掉CE后的后的微变等效电路微变等效电路BB1B2/RRR iUiIbIcIoU

10、bISEeIBRI如果去掉如果去掉CE ，Au，Ri，Ro ？静态分析不受影响静态分析不受影响u0+UCCRB1RCC1C2RB2CERERLui动态分析动态分析RCRLoUiURBrbebIcIbIEREbeLCuRrRRA)1 (/CRR0BIiuUUA0LbRIU0EbbebiRIrIU) 1(u0+UCCRB1RCC1C2RB2RERLui动态分析动态分析RCRLoUiURBrbebIcIbIERBIEbeBBEbeiBBiiiiiRrRRRrURRUUIUR)1 (/)1 (/2121静态分析不受影响静态分析不受影响动态分析动态分析微变等效电路：微变等效电路：RCRLoUiURBrb

11、ebIcIbI1ER1)1 (/EbeLCuRrRRACRR01/121EbeBBiRrRRR）（RB1+UCCRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2仅仅RE变为变为RE1+ RE2u0+10V100KC1C233KCEus3K K200200 Rs1. 8K4K4K解：解：1 1）V48. 21013333BQUmAIEQ94. 08 . 12 . 07 . 048. 2mAIIEQCQ94. 0 AIIEQBQ4 . 910194. 01VUCEQ3 . 52394. 010）（静静态态值值Krbe9 .294.026101100例例1 1：已知：已知=100=100， 1 1）

12、求静态值）求静态值 2 2）求电压放）求电压放大倍数大倍数A Au u及及A Ausus 3 3）求）求R Ri i和和R R0 0100bbrRCRLoUrbebIcIbIERRBus Rs2 2）画微变等效电路：）画微变等效电路：5 . 62 . 01019 . 25 . 11001/EbeLCRrRRuA）（kRi122 . 01019 . 2/33/100）（kRRC303 3）iuUUA/0求4) 4) 求输入电阻和输出电阻求输入电阻和输出电阻5 5）SusUUA/0求9 . 4uSiiusARRRAEbeL) 1(RrRAu beLrRAu EbeB2B1i)(RRRRr1/CoRR beBirRR/CoRR分压式偏置电路分压式偏置电路三、稳定静态工作点的方