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2.5 静态工作点的选择和稳定

2.5 静态工作点的选择和稳定. 2.5.1 静态工作点的选择. 选择静态工作点 Q 应该考虑的几个主要问题. 1. 安全性. Q 应该在安全区，且应该在安全区中的放大区 。. 2. 动态范围. 为了获得尽可能大的动态范围， Q 应该设置在交流负载线的中间。. 3. 电压放大倍数 A u. ·. 由于. ·. | A u | 提高. r be 减小. r be 减小. R i 减小. 当 d β /d i C ≈0时. | I CQ | 增大. 4. 输入电阻 R i. 由于 R i ≈ r be. 当| I CQ | 增大.

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2.5 静态工作点的选择和稳定

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Presentation Transcript

  1. 2.5 静态工作点的选择和稳定 2.5.1 静态工作点的选择 选择静态工作点Q应该考虑的几个主要问题 1. 安全性 Q应该在安全区，且应该在安全区中的放大区。 2. 动态范围 为了获得尽可能大的动态范围， Q应该设置在交流负载线的中间。 3. 电压放大倍数Au

  2. · 由于 · | Au|提高 rbe减小 rbe减小 Ri减小 当dβ/diC≈0时 | ICQ |增大 4. 输入电阻Ri 由于Ri ≈rbe 当| ICQ |增大

  3. 导致集电极电流ICQ增大 5. 功耗和噪声 减小电流|ICQ|，可以降低电路的功耗和噪声。 2.5.2 静态工作点的稳定 1．引起Q点不稳定的原因 (1) 温度对Q点的影响 a. 温度升高，β增大 b. 温度升高， ICBQ增大 c. 温度升高， |UBE|减小

  4. (2) 老化 管子长期使用后，参数会发生变化，影响Q点。 (3) 其它方面 电源电压波动、元件参数的变化等都会影响Q点。 小结 a. Q点是影响电路性能的主要因素 b. 影响Q点不稳定的主要 因素是温度

  5. (3) 从电路入手 2．稳定静态工作点的途径 (1) 从元件入手 a. 选择温度性能好的元件。 b. 经过一定的工艺处理以稳定元件的参数，防止 元件老化。 (2) 从环境入手 采用恒温措施。 采用温度补偿 引入负反馈

  6. + + + T + + _ _ 2.5.3 负反馈在静态工作点稳定中的应用 (1)电路组成

  7. + T + _ _ _ (2) Q点稳定的条件 直流通路 I >>IBQ UBQ >>UBEQ 晶体管基极电位

  8. ↑ ↑ ↑ ↑ T ↓ + ↓ ↑ ↓ T + _ _ ↓ _ 稳定Q点的机理

  9. + T + _ _ _ 小结 负反馈稳定Q的机理 电路将输出电流IC在RE上的压降返送到输入回路，产生了抑制IC改变的作用，使IC基本不变。 这种作用称为直流电流负反馈

  10. + + + T + + _ _ 电容CE a. 对于交流信号满足 b. 交流信号对地短路，使 RE只对直流信号有反馈， 而对交流信号无反馈。 CE称为旁路电容

  11. + + + T + + _ _ [例1] 在图示电路中，RB1=39kΩ，RB2=10kΩ， RC=2.7kΩ，RE=1kW，RL=5.1 kΩ，CE=47mF ， C1=C2=10mF，VCC=15 V， 晶体管的UBEQ=0.7 V,  = 100、 。 试求： (1)ICEQ和UCEQ的值; (2) Au、RI和Ro的值。

  12. 直流通路 + + + T + + T + + _ _ _ _ _ [解] (1) 求静态工作点 方法一 戴维宁等效电路法

  13. + T + _ _ + T + 图中 + + _ _ _ RB= RB1//RB2 =7.96 kW _ _ 对输入回路进行戴维宁等效 等效电路

  14. + T + _ _ VBB= IBQRB+UBEQ+（1+ ）IBQRE + + _ _ IEQ=（1+ ）IBQ 写出输入回路方程 VBB=IBQRB+UBEQ+IEQRE 故

  15. + T + _ _ ICQ = IBQ = 100×0.0217 mA = 2.17 mA + + _ _ 将有关数据代入上式，得

  16. + T + _ _ + + _ _ UCEQ = VCC－ICQRC－IEQRE ≈VCC－ICQ(RC＋RE) =[15－2.17×(2.7＋1) ] V =6.97 V

  17. 由 得 + T + _ _ _ 方法二 估算法 UCEQ≈VCC－IEQ（RC+RE）=15－2.36×(2.7＋1) V =6.27 V

  18. + + + T + + _ _ (2) 动态分析 首先画出放大电路的交流通路 交流通路

  19. b c 图中 e 再画出放大电路的微变等效电路 微变等效电路

  20. b c e ·

  21. b c e Ri = RB1//RB2//rbe ≈1.2 kW Ro=RC=2.7 kΩ

  22. + + + T + _ _ [例2] 图示电路的参数均与例1相同。试求： (1) 放大电路的Q。 (2) 放大电路的Au、Ri和Ro。 [解] (1) 由于 图示电路的直流通 路与例1完全相同，故两电路的静态工作点一样。 (2) 首先画出放大电路的交流通路

  23. + + + T + _ _ 图中 RB= RB1//RB2 交流通路

  24. b c e 其次画出微变等效电路 微变等效电路

  25. b c e · · · 由图可知 · · · · · · · ·

  26. b c e 由图可见

  27. b c e 故输入电阻

  28. 根据Ro的定义 画出求Ro的等效电路 注意 求电路的输出电阻时，要考虑晶体管的输出电阻。

  29. b c e c b e 求Ro的等效电路

  30. c b e 化电流源为电压源

  31. 由图得（推导过程略）

  32. 思 考 题 1. 静态工作点不稳定对放大电路有何影响？ 2. 对于分压式偏置电路，为什么只有满足I2>>IB和 VB>>UBE两个条件，静态工作点才能基本稳定？ 3. 对于分压式偏置电路，当更换晶体管时，对放大电 路的静态值有无影响？试说明之。

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