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三极管放大电路直流工作点的预估

2021-6-30 10:54:49  965 三极管 放大电路
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作者:郭嘉老师(张飞实战电子高级工程师)
直流工作状态是指放大器处于无信号输入的状态,此时电路中各处的电压、电流都是直流量,通常又叫做静态。静态工作点(直流工作点)则是此时三极管直流电压Ube、Uce和直流Ib、Ic的统称,用Q表示。穿透电流(ICEO):在一定温度下,发射区的少数载流字能量很大,穿越基区到达集电区而形成的电流
三极管放大电路的常见分析方法有图解法、等效电路法和预估法。本节主要介绍比较简单的方法-预估法
(1)固定偏置电路 估算法求静态工作点:
图片1.jpg
Ibq=(Ug-Ubeq)/Rb≈Ug/RbIcq=βIbq+Iceo≈βIbq
Uceq=Ug-IcqRc
一般情况规定将NPN型三极管看作是硅管,且Ubeq0.7vPNP型三极管看作是锗管,且Ubeq0.3v,在预算法中可以忽略不计。
(1)估算静态工作点
图中所示的放大器中,设Ug=10v,Rb=100kΩ,Rc=3kΩ,若晶体管电流放大倍数β=10,估算静态工作点。

图片2.jpg
Ibq=(Ug-Ubeq)/Rb≈Ug/Rb=10v/100kΩ=100uAIcq=βIbq+Iceo≈βIbq=10*100uA=1mA
Uceq=Ug-IcqRc=10v-1mA*3K=7v
静态工作点的设置对放大电路是很重要的,它关系到电压的增益以及波形的失真情况。因为为了使放大器达到较好的性能,必须要先设置合适的静态工作点。还有多种原因造成静态工作点不稳定,如电源的电压不稳定、三极管老化等等,其中温度的变化对三极管参数的变化影响也很大。而固定偏置电路的温度稳定性较差,只能在环境温度变化不大、要求不高的场合。

(1)分压式稳定工作点偏置电路,下图所示:分压式稳定工作点偏置电路,该电路可以有效的抑制温度变化对静态工作点的影响。其工作原理:当温度升高时,Icq增大引起Ieq相应增大,则Re上的压降Ueq=Ieq*Re也增大,Ubq保持不变,Ubeq=Ubq-Ueq,则Ubeq减小,使得Ibq减小,从而抑制了Icq的增加,达到稳定静态工作点的目的,所以Re也称为电流负反馈电阻。
图片3.jpg
Ubq=Ug*Rb2/(Rb1+Rb2)
Ueq=Ubq-Ubeq
Icq=Ieq=Ueq/Re
Uceq=Ug-Icq*Rc-Ieq*Re=Ug-Icq(Rc+Re)

王栋春 2021-6-30 22:20:09
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