2022-2023学年高二物理竞赛课件：放大电路的工作点稳定问题

放大电路的工作点稳定问题 2 放大电路的工作点稳定问题  温度变化对ICBO的影响  温度变化对输入特性曲线的影响  温度变化对 的影响  稳定工作点原理  放大电路指标分析  固定偏流电路与射极偏置电路的比较 温度对工作点的影响 射极偏置电路 3 优点:电路简单、 静态工作点容易调整 缺点:但在温度变化、三极管老化、电源电压波动等外部因素的影响下，将引起静态工作点的变动，严重时将使放大电路不能正常工作. 其中影响最大的是温度的变化。 固定偏置放大电路 静态工作点 问题的引入 4 Q变 UBE  ICBO 变 T 变 IC变 在固定偏置放大电路中 4.4.1 温度对工作点的影响 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 温度T  少子浓度 IC  ICBO  , ICEO  IC = IB +(1+)ICBO IB  VBE  载流子运动加剧，发射相同数量载流子所需电压 输入特性曲线左移   载流子运动加剧，多子穿过基区的速度加快，复合减少 IC  IB 输出特性曲线上移 输出特性曲线族间隔加宽 iB uBE 25 ºC 50ºC 6 晶体管参数与温度的关系 1、硅管温度每增加8C（锗管每12 C )， ICBO增大一倍。 2、温度每升高 1C，UBE将减小约 2 mV， 即晶体管具有负温度系数。 3、温度每升高 1C， 增加 0.5%~1.0%。 Q´ 结论： 当温度升高时， IC将增加，使Q点沿负载线上移，容易使晶体管 T进入饱和区造成饱和失真，甚至引起过热烧坏三极管。 Q iC uCE O 为此，需要改进偏置电路，当温度升高时,能够自动减少IB， IB IC不变，从而抑制Q点的变化。保持Q点基本稳定。 　常采用射极偏置电路来稳定静态工作点 温度升高时，输出特性曲线上移 编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 8 目标： 温度变化时，使IC维持恒定。 1. 基极分压式射极偏置电路 (a) 原理电路 (b) 直流通路 4.4.2 射极偏置电路 9 (1) 稳定工作点的条件 1) 基极电位基本恒定，不随温度变化。 2) 集电极电流基本恒定，不随温度变化。 (2)稳定工作点的物理过程 T   IC  IE  VE、VB不变  VBE   IB IC 1. 基极分压式射极偏置电路 10 (3)参数的选择 Rb1、Rb2的阻值一般为几十千欧。 从Q点稳定的角度来看似乎I2、VB越大越 好。但 I2 越大，Rb1、Rb2必须取得较小，将增 加损耗，降低输入电阻。而VB过高必使VE也增 高，在VCC一定时，势必使VCE减小，从而减小 放大电路输出电压的动态范围。 在估算时一般选取： I2=（5 ~10）IB VB=（3 ~ 5）VBE 1. 基极分压式射极偏置电路 11 (4)电路分析 静态工作点的计算 +VCC I1 I2 IB Rb1 RC Rb2 Re UB 直流通路 1. 基极分压式射极偏置电路 12 动态分析 1)画小信号等效电路并确定模型参数 2)电压增益 输出回路： 输入回路： iB vi – + i1 iC c b Rb1 Rc VCC vo – + RL iE Re Rb2 Cb1 + Cb2 + e i2 c (Ib Ic Ib b rbe e Ie Re c (Ib Ic Ib b rbe Rb1 Vi e – + Rb2 Ie Rb Re c RL Vo – + Rc (Ib Ic Ib b rbe Rb1 Vi e – + Rb2 Ie Rb Re iB vi – + i1 iC c b Rb1 Rc VCC vo – + RL iE Re Rb2 Cb1 + Cb2 + e i2 c (Ib Ic