文档介绍：静态工作点及其稳定
提问:该电路有什么
特点?
一、旧知回顾(3分钟)
1只有一个三极管作
为放大元件
2输入回路和输出回
路的公共端是发射极
一、旧知回顾
直流通路和交流通路
【直流通路】指静态时放大电路静态工作点及其稳定
提问:该电路有什么
特点?
一、旧知回顾(3分钟)
1只有一个三极管作
为放大元件
2输入回路和输出回
路的公共端是发射极
一、旧知回顾
直流通路和交流通路
【直流通路】指静态时放大电路直流电流通过的路径。
画直流通路原则:将电容视为开路.
【交流通路】指输入交流信号时放大电路
交流信号流通的路径。
画交流通路的原则:直流电源、电容视作短
路
直流通路
IBQ
Rb
IBQ
UBEQ
IEQ
Rc
UCBQ
交流通路
练****br/>【例2-5】画出下面图放大电路的直流通路和
交流通路。
(a)放大电路
解析
【解析】画直流通路的原则是交流信号视为零、电容视作开路,画交流通路的原则是直流电源电源、电容视作短路。画法如图所示
(b)直流通路
(c)交流通路
二、新授课
(1)放大器的静态工作点
静态是指放大器没有交流输入信号时放大电
路的直流工作状态。
动态是指放大器有交流信号输入时放大电路
的工作状态。
静态工作点是指在静态情况下,放大器输入
端的电流IBQ和电压UBEQ及输出端的电流ICQ和
电压UCEQ在三极管输入输出特性曲线族上所
确定的点,用Q表示。如下图所示:
二、新授课
二、新授课
(2)设置合适静态工作点的必要性
放大器只有当静态工作点在放大区时,三极管才能
不失真地对信号进行放大。放大器的Q点设置不合
适,将导致放大输出的信号产生失真。例如,在音
频放大中表现为声音失真,在电视扫描放大电路中
将表现为图像比例失真。由Q点设置不合适引起的
失真主要有截止失真和饱和失真两类。一般来说,
Q点总是设在三极管输出特性曲线放大区的中央。
Q点过高或过低都将造成输出信号产生失真,可以
通过调节电阻Rb来解决,如下表所示:
二、新授课
二、新授课
注意:当输入信号幅度过大时,即使设置了合适静态工作点Q,输出波形仍然会产生失真。因此共发射极放大电路一般在小信号下工作。
二、新授课
静态时,放大电路中各处的电压、电流均为直流量。对直流通路作电路分析,求解输入、输出电路的电流、电压即放大电路的静态分析,从而确定出静态工作点Q。
二、新授课
以单管共射放大电路为例,其直流通路如右下图所示。设电路参数VCC、Rb、RC和三极管放大倍数β已知,忽略三极管的UBEQ(硅管UBEQ≈,锗管UBEQ≈),可以推导得:
二、新授课
ICQ=βIBQ
UCEQ=VCC-ICQRC
由上述公式求得的IB、IC和UCE值即是静态工作点Q。
IBQ
UBEQ
IEQ
Rc
UCBQ
案例分析
【例2-5】用估算法计算静态工作点。已知:VCC=12V,RC=4k,Rb=300k,=,忽略UBEQ。
【解析】
放大器的工作原理
在单管共射放大电路中,如下图所示,输入弱小的交流信号ui通过电容Cl的耦合送到三极管的基极和发射极,相当于基-射极间电压uBE发生了变化,于是引起iB、iC、uCE随之发生变化。uCE通过电容C2隔离了直流成分,输出的只是放大信号的交流成分uo,而且uo与ui反相。
放大器的工作原理
放大器的工作原理
归纳:在单管共射放大电路中,输出信号电压与输入信号电压频率相同,相位相反,幅度被放大,所有这种电路除了有电压放大作用还有电压倒相作用。
放大器静态工作点的稳定
在前面学到,放大电路要想实现放大不失真,必须设置合理的静态工作点Q。在共发射极基本放大电路中,可以通过VCC、Rb、Rc等参数来确定静态工作点。但是由于这种电路的基极电流是基本固定的,当环境温度变化(或更换管子)引起管子参数变化时,会造成静态工作点不稳定,从而引起放大信号失真。
放大器静态工作点的稳定
由于温度的变化是影响静态工作点稳定的主要因素,下面我们就来讨论温度对静态工作点的影响。
实验表明,温度升高会造成三极管的特性参数的变化,主要会引起ICQ增大,造成静态工作点不稳定。温度对静态工作点的影响,如右下图所示。
具体过程
(1)温度升高,特性参数ICBO增大,使ICQ增大;
(2)温度升高,特性参数值增大,即使IB不变,由于IC=βIB,则ICQ增大;
(3)温度升高,特性参数UBEQ下降,由于,则ICQ增大。
小结
可见,共发射极基本放大电路受温度影响极易造成静态工作点不稳定,因此,在实际应用中