2022-2023学年高二物理竞赛课件：用图解法确定静态值

用图解法确定静态值 Q I BQ Ｖ BEQ I CQ Ｖ CEQ  在输入特性曲线上，作出直线： vBE = VBB － iBRb  在输出特性曲线上，作出直流负载线： vCE = VCC － iCRc 即：  与特性曲线的交点即为Q点， IBQ 、VBEQ 、ICQ 、VCEQ。 （作图过程） 用图解法确定静态值 例1：用估算法计算静态工作点。 已知：VCC=12V，RC=4K， Rb=300K ，=37.5。 请注意电路中IB和IC的数量级 解： VBE 0.7V Rb +VCC RC IC VCE Rb +VCC Re IB VBE 例2：用估算法计算图示电路的静态工作点。 分析步骤 (1) vi =0（短路） Cb1、Cb2开路（被充电） 开路 开路 (2) 把电路分为线性和非线性 非线性 线性 线性 (3) 写出线性部分直线方程 直流通路  输入回路方程:  输出回路方程: vBE = VBB － iBRb vCE = VCC － iCRc (4) 作图：画直线，与BJT特性曲线的交点为Q点 VCb1 = VBEQ ; VCb2 = VCEQ 直流负载线 直流负载线(Static Load Lines) 反应静态时电流 IC 和VCE的变化关系 2. 图解法确定Q点 （1）交流负载线 （2）交流工作状态的图解分析 （3）非线性失真 2. 用图解法分析动态工作情况 (1) 交流负载线(Dynamic Load Lines) Rb RC RL vi vo ic vce 其中： 交流负载线：反应动态时电流iC 和vCE的变化关系 或　 这就是说，交流负载线的斜率为： 交流负载线的作法 ic vCE VCC Q IB 交流负载线 直流负载线 ①斜 率为-1/R'L （ R'L= RL∥Rc ） ②经过Q点 注意:(1)交流负载线是有交流 输入信号时工作点的运动轨迹。 (2)空载时，交流负载线与直流负载线重合。 　 因为当输入信号为零时，放大电路仍应工作在静态工作点Ｑ．所以交流负载线也要过零点。 (2) 动态分析图解法 Q vCE/V t t iB/A IB t iC/mA IC iB/A vBE/V t vBE/V VBE VCE iC/mA vCE/V O O O O O O Q ic Q1 Q2 ib vi vo RL= 由vo和vi的峰值（或峰峰值）之比可得放大电路的电压放大倍数。 (3) 非线性失真(Nonlinear Distortion) 失真——信号经过放大电路放大后，输出 波形和输入波形不完全一致，发 生畸变，称为 “失真”。 由于晶体管特性曲线非线性引起的波形失真称为非线性失真。 产生非线性失真的原因： 主要与静态工作点的位置和输入信号的幅值大小有关。 截止失真(Cutoff Distortion) 若Q设置过低，晶体管进入截止区工作，造成截止失真。 适当增加基极电流可消除失真。 vi vo t iB/A iB/A vBE/V t vBE/V UBE O O O Q Q vCE/V t iC/mA vCE/V O O VCE 饱和失真（Saturation Distortion） 若Q 设置过高，晶体管进入饱和区工作，造成饱和失真。 Q2 uo 适当减小基极电流可消除失真。 UCE Q uCE/V t t iC/mA IC iC/mA uCE/V O O O Q1 vBE iE – + Cb1 vi iB iC VBB Rb 300k( T + vCE – + RC 4k( Cb2 + VCC 12V vo – + 12V – + $