穩(wěn)定工作點(diǎn)的放大電路

5.5

穩(wěn)定工作點(diǎn)的放大電路（P165）5.5.1溫度對工作點(diǎn)的影響溫度升高UBE減小ICBO增大β增大IC增大放大器靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定的原因①環(huán)境溫度的變化(主要原因)②晶體管的更換③電路元件的老化④電源的波動采取措施為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，通?？梢圆扇∫韵氯N措施。還有一種是在偏置電路中采取溫度補(bǔ)償措施。一種是將放大器置于恒溫裝置中但造價太高。另一種是在直流偏置電路中引入負(fù)反饋來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。(Rb1和Rb2近似串聯(lián))

UBQ>>UBEQ

+VCCRcICQIEQUCEQ

Rb1Rb2IRbIBQUBEQecb+_+_Re(a)UBQ5.5.2分壓式電流負(fù)反饋偏置電路當(dāng)電路參數(shù)滿足以上兩個條件時，靜態(tài)電流IEQ將主要由外電路的參數(shù)VCC、Rb1、Rb2、Re來確定，而與晶體管參數(shù)β、ICBO、UBE幾乎無關(guān)。因而大大提高了靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定性。習(xí)慣上把上面兩式叫做工作點(diǎn)穩(wěn)定條件。UBQ>>UBEQ1、工作原理P1672、射極偏置電路的分析計(jì)算在圖(a)的射極偏置電路中，如果電路參數(shù)滿足穩(wěn)定條件時可以近似估算。因而可以列出UCEQ=VCC－ICQRc－IEQRe=VCC－ICQ(Rc+Re)+VCCRcICQIEQUCEQ

Rb1Rb2IRbIBQUBEQecb+_+_Re(a)UBQ5.5.3穩(wěn)定工作點(diǎn)的共射極放大電路（交流通路分析）1、電壓放大倍數(shù)

從圖

(a)所示的微變等效電路可得R’L=Rc//RL

IiIbIcUoIeIRb1IRb2UiRb1Rb2ReRcRLRiRoβIb(a)微變等效電路rbe+_+_電路的電壓放大倍數(shù)比固定偏流偏置電路接成的共射極放大電路的電壓放大倍數(shù)小得多。這是由于輸入信號中有相當(dāng)一部分降落到Re上。僅有一部分加在基-射極轉(zhuǎn)換成和輸出。射極電阻Re越大，穩(wěn)定工作點(diǎn)的作用就強(qiáng)，放大倍數(shù)的下降也就越多。為了解決放大倍數(shù)下降的問題，通常在Re的兩端并聯(lián)上一個大容量電容（約為幾十到幾百微法）。電容Ce對交流信號呈現(xiàn)很小的容抗，對交流電流近似起短路作用，所以電容Ce稱為射極旁路電容。1、電壓放大倍數(shù)

+VCCRcRLRb1Rb2C1C2+_+_Re射極偏置的共射極放大電路

UiUoCe1、電壓放大倍數(shù)

1、電壓放大倍數(shù)

IiIbIcUorbeUiRb1Rb2RcRLRiRoβIb(b)有Ce時電路的微變等效電路+__+2、輸入電阻和輸出電阻

對于有旁路電容Ce的情況，從微變等效電路可得

在Rb1//Rb2>>rbe時

Ri=Rb1//Rb2//rbe

Ri≈rbe

用直接觀察的方法可知輸出電阻

Ro=Rc

IiIbIcUorbeUiRb1Rb2RcRLRiRoβIb(b)有Ce時電路的微變等效電路+__+[例5-4]電路如圖

(a)所示。晶體管T的UBE=0.7V，β=50。求：①靜態(tài)工作點(diǎn)；②電壓放大倍數(shù)；③最大輸出電壓幅值；④不接電容Ce時的。⑤若選用β=100的晶體管，重新估算①、②兩項(xiàng)。+VCCRcCeRLRb1Rb2C1+_+_ReUiUo20kΩ2kΩ4kΩ2kΩ10kΩ30μF30μF100μFC2(a)放大電路解：①

ICQ=βIBQ=50×0.0323=1.62(mA)UCEQ≈VCC－ICQ(Rc+Re)=12－1.62×4=5.5(V)

[例5-4][例5-4]IiIbIcUorbeUiRb1Rb2RcRLRiRoβIb(b)微變等效電路+__+②

③

UR=UCEQ－UCES=5.5－1=4.5(V)UF=ICQR’L=1.62×(2//4)=2.16(V)

故

Uomax=min{UR，UF}=2.16(V)④當(dāng)不接Ce時

可見，在不接旁路電容Ce時很小。

[例5-4]⑤若換一個β=100的晶體管，則ICQ=βIBQ=101×0.0163=1.63(mA)

UCEQ≈VCC－ICQ(Rc+Re)=12－1.63×4=5.46(V)[例5-4]可見更換不同β的晶體管，幾乎不影響電路的靜態(tài)工作點(diǎn)電流IEQ、ICQ和集-射極電壓UCEQ，只有IBQ隨著β的改變而變化。β增大對電壓放大倍數(shù)的影響如下：換成β=100的晶體管后，電壓放大倍數(shù)略有增加。

[例5-4]除了利用負(fù)反饋來穩(wěn)定工作點(diǎn)以外，還有一種穩(wěn)定工作點(diǎn)的方法稱為補(bǔ)償法。這種方法是利用二極管和熱敏電阻等溫度敏感元件的溫度特性來補(bǔ)償晶體管參數(shù)隨溫度的變化，從而使靜態(tài)工作點(diǎn)趨于穩(wěn)定。5.5.4用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)

在分壓式電流負(fù)反饋偏置電路中，在Rb2支路中串聯(lián)一個半導(dǎo)體二極管，如圖所示。這種電路利用二極管的正向電壓隨溫度的變化去抵消晶體管UBEQ隨溫度變化的影響，來穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。5.5.4用補(bǔ)償法穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)

Rb1Rb2UDRcReIIBQIEQTD+_二極管基極補(bǔ)償電路

+VCC電路工作原理由于I>>IBQ，因此忽略IBQ的分流作用，得到Rb1Rb