2022-2023学年高二物理竞赛课件：静态工作点稳定的必要性

静态工作点稳定的必要性 2 为了保证放大电路的稳定工作，必须有合适的、稳定的静态工作点。但是，温度的变化严重影响静态工作点。 T IBQ    ICEO  Q  静态工作点稳定的必要性 ICQ  iC uCE Q Q´ 所谓Q点稳定，是指ICQ和UCEQ在温度变化时基本不变，这是靠IBQ的变化得来的。 若温度升高时要Q’回到Q，则只有减小IBQ。 3 典型的静态工作点稳定电路 (b)阻容耦合电路 Rb2 Rc +Vcc ui T + - + - uo C1 + + C2 Rb1 Re Ce P + RL (a)直接耦合电路 Rb2 Rc +Vcc ui T + - + - uo Rb1 Re (c)直流通路 Rb2 Rb1 UBQ I2 I1 B IBQ Rc +VCC T Re IEQ ICQ UEQ Ce为旁路电容，在交流通路中可视为短路 4 因此， I2≈I1，因而B点电位 B点的电流方程为 I2=I1+IBQ 为了稳定Q点，参数的选取应满足 I1 >>IBQ 基极电位几乎仅决定于Rb1与Rb2对VCC的分压，而与环境温度无关，即当温度变化时，UBQ基本不变。 Rb2 Rb1 UBQ I2 I1 B IBQ Rc +VCC T Re IEQ ICQ UEQ 静态工作点稳定原理 T(℃) ↑ → IC↑ (IE↑) → (因为UBQ基本不变） → UBE↓ → IB↓ IC↓ UE ↑ 5 Re 的作用 T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓（UB基本不变）→ IB ↓→ IC↓ Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。 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施称为反馈。 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，反之称为正反馈。 Re有上限值吗？ IC通过Re转换为ΔUE影响UBE 温度升高IC增大，反馈的结果使之减小 Re太大会使晶体管进入饱和区！ 6 1、 Re的直流负反馈作用； 2、在I1>>IBQ的情况下， UBQ在 温度变化时基本不变。 分压式电流负反馈Q点稳定电路。 Q点稳定的原因 Rb2 Rb1 UBQ I2 I1 B IBQ Rc +VCC T Re IEQ ICQ UEQ Rb上静态电压是否可忽略不计？ 判断方法： 7 二、静态工作点的估算 已知I1>>IBQ 由于ICQ ≈IEQ，管压降 基极电流 应该指出，不管电路参数是否满足I1>>IBQ ， Re的反馈作用都存在。 直流通路 Rb2 Rb1 UBQ I2 I1 B IBQ Rc +VCC T Re IEQ ICQ UEQ 发射极电流 8 三、动态参数的估算 阻容耦合Q点稳定电路 Rb2 Rc +VCC ui T + - + - uo C1 + + C2 Rb1 Re Ce P + RL 交流通路 Rb2 Rc T + - + - Rb1 RL Rb1 T + _ Rc Rb2 + _ RL 9 微变等效电路(Rb= Rb1// Rb2) + - Rb + - Rc RL 求放大倍数 Rb1 T + _ Rc Rb2 + _ RL 输入电阻 输出电阻 由于旁路电容Ce的存在，交流性能不受Re影响 10 若去掉Ce Rb2 Rc +VCC ui T + - + - uo C1 + + C2 Rb1 Re RL 交流通路 Rb2 Rc T + - + - Rb1 RL Rb1 T + _ Rc Rb2 + _ RL Re Re 11 微变等效电路(Rb= Rb1// Rb2) 求放大倍数 Rb1 T + _ Rc Rb2 + _ RL Re 其中，若(1+)Re >>rbe，且>>1，则 虽然Re 使　 减小了，但由于　　仅决定于电阻取值，所以不受环境温度的影响。 + - Rb + - Rc RL Re 12 输入电阻 Ri′ Ri Ro 输出电阻 + - Rb + - Rc RL Re Re的存在使得输入电阻提高 利?弊? $