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文档简介
15.4静态工作点的稳定
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。15.4.1温度变化对静态工作点的影响
三极管是一种对温度十分敏感的元件。温度变化对管子参数的影响主要表现有:
1.UBE
改变。UBE
的温度系数约为–2mV/C,即温度每升高1C,UBE约下降2mV。
2.改变。温度每升高1C,值约增加0.5%~1%,温度系数分散性较大。
3.ICBO改变。温度每升高10C,ICBO
大致将增加一倍,说明ICBO
将随温度按指数规律上升。
在固定偏置放大电路中,当温度升高时,UBE、、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。iCuCEQ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。O15.4.2
分压式偏置电路1.稳定Q点的原理
基极电位基本恒定,不随温度变化。VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–15.4.2分压式偏置电路1.稳定Q点的原理VB
集电极电流基本恒定,不随温度变化。RB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–从Q点稳定的角度来看似乎I2、VB越大越好。但I2越大,RB1、RB2必须取得较小,将增加损耗,降低输入电阻。而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: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VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–Q点稳定的过程VEVBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–TUBEIBICVEICVB固定RE
的作用:直流负反馈
关于反馈的概念:将输出量通过一定的方式引回输入回路,称为反馈。反馈的结果使净输入量减小的称为负反馈,反之称为正反馈。
将输出量中的直流分量反馈到输入回路,称为直流反馈。
RE:温度补偿电阻
对直流:RE越大,反馈越强,稳定Q点效果越好;
对交流:RE越大,交流损失越大,为避免交流损失加旁路电容CE。2.静态工作点的计算估算法:VBRB1RCC1C2RB2CERERLI1I2IB++++UCCuiuo++––ICRSeS+–3.动态分析对交流:旁路电容CE
将RE
短路,RE不起作用,Au,ri,ro与固定偏置电路相同。如果去掉CE,Au,ri,ro
?旁路电容RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–
去掉CE后的微变等效电路短路对地短路如果去掉CE,Au,ri,ro
?rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE无旁路电容CE有旁路电容CEAu减小分压式偏置电路ri提高ro不变固定偏流电路与射极偏置电路的比较
共射极放大电路静态:
固定偏流电路与射极偏置电路的比较
固定偏流共射极放大电路电压增益:RbviRcRL固定偏流共射极放大电路输入电阻:输出电阻:Ro=Rc对信号源电压的放大倍数?信号源考虑信号源内阻RS时RB1RCC1C2RB2CERERL++++UCCuiuo++––RSeS+–例1:
在图示放大电路中,已知UCC=12V,RC=6kΩ,RE1=300Ω,RE2=2.7kΩ,RB1=60kΩ,RB2=20kΩ
RL=6kΩ,晶体管β=50,UBE=0.6V,试求:(1)静态工作点IB、IC及
UCE;(2)画出微变等效电路;(3)输入电阻ri、ro及Au。RB1RCC1C2RB2CERE1RL++++UCCuiuo++––RE2解:(1)由直流通路求静态工作点。直流通路RB1RCRB2RE1+UCCRE2+–UCEIEIBICVB(2)
由微变等效电路求Au、ri、
ro。微变等效电路rbeRBRCRLEBC+-+-+-RSRE
例2
电路如下图所示,已知β=60。(1)用
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