《4.4放大电路静态工作点的稳定问题P》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4.4放大电路静态工作点的稳定问题P（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础本章内容本章内容 4.1 BJT 4.2 基本共射极放大电路基本共射极放大电路 4.3 放大电路的分析方法放大电路的分析方法 4.4 放大电路静态工作点的稳定问题放大电路静态工作点的稳定问题 4.5 共集电极放大电路和共基极放大电路共集电极放大电路和共基极放大电路 4.6 组合放大电路组合放大电路 4.7 放大电路的频率响应放大电路的频率响应下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础本章要求本章要求 1
2、. 了解了解双极结型三极管双极结型三极管 (BJT) 的的结构、结构、工作工作原理、原理、温度对参数及特性的影响温度对参数及特性的影响，掌握掌握其符号、电流关系、特性其符号、电流关系、特性曲曲线、参数、使用和应用，三种线、参数、使用和应用，三种工作工作状态状态 ( 区区 ) 的条件、特的条件、特点点和判断。和判断。 2. 掌握掌握基本共射极放大电路的组成、基本共射极放大电路的组成、工作工作原理、静原理、静态态分析分析和动态分析。和动态分析。 3. 熟悉熟悉放大电路的图解分析法、放大电路的图解分析法、静态工作点对波形静态工作点对波形失真的影响失真的影响，掌握掌握基本共射极放大电路的动态分析、性能
3、基本共射极放大电路的动态分析、性能特特点和用途。点和用途。 4. 了解了解温度对静态工作点的影响，温度对静态工作点的影响，熟悉熟悉稳定静态工稳定静态工作作点的措施，点的措施，掌握掌握基极分压式射极偏置放大电路的组成、工基极分压式射极偏置放大电路的组成、工下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础 5. 掌握掌握共集电极放大电路和共基极放大电路的组成、共集电极放大电路和共基极放大电路的组成、工作原理、静态分析、动态分析、性能特点和用途。工作原理、静态分析、动态分析、性能特点和用途。 6. 熟悉熟悉组合放大电路的特点及分析
4、方法、复合管的组合放大电路的特点及分析方法、复合管的特特点和判断。点和判断。 7. 了解了解放大电路的频率响应，放大电路的频率响应，幅度失真、相位失真、幅度失真、相位失真、频率失真、线性频率失真、线性失真、失真、产生频率响应的原因、上限频率、产生频率响应的原因、上限频率、下限频率、通频带下限频率、通频带。作原理、静态分析、动态分析、性能特点和用途作原理、静态分析、动态分析、性能特点和用途。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4 双极结型三极管及放大电路基础双极结型三极管及放大电路基础重点难点重点难点 重点：重点：双极结型三极管双极结型三极管 (BJT) 的符号、电流关系、
5、的符号、电流关系、特特性曲线、参数、使用和应用；性曲线、参数、使用和应用；三种三种基本放大电路基本放大电路 ( 共射、共射、共集和共基共集和共基 ) 的的组成、工作原理、静态分析组成、工作原理、静态分析 ( 估算法估算法 )、动态分析动态分析 ( 小信号模型分析法小信号模型分析法 ) 、性能特点和用途；稳定、性能特点和用途；稳定静态工作点的措施，静态工作点的措施，基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路的组成、工的组成、工作原理、静态分析、动态分析、性能特点作原理、静态分析、动态分析、性能特点和用途和用途。 难点：难点：双极结型三极管双极结型三极管(BJT)的工作原理的工作原理和特性曲线和
6、特性曲线, ,放大电路的放大电路的工作原理、工作原理、静态分析静态分析 ( 图解分析法、图解分析法、估算法估算法 ) 和和动态分析动态分析 ( 图解分析法、图解分析法、小信号模型分析法小信号模型分析法 )，放大电路放大电路的的频率响应。频率响应。 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 4.4.1 温度对静态工作点的影响温度对静态工作点的影响 1. 影响影响Q的原因的原因 2. 抑制温度抑制温度影响影响Q的措施的措施4.4 放大电路静态工作点的稳定问题放大电路静态工作点的稳定问题本节内容本节内容 4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 1. 基极分压式射极偏置电路基极分压式射
7、极偏置电路 2. 含有双电源的射极偏置电路含有双电源的射极偏置电路 3. 含有恒流源的射极偏置电路含有恒流源的射极偏置电路 4. 温度补偿法温度补偿法下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4 放大电路静态工作点的稳定问题放大电路静态工作点的稳定问题本节要求本节要求 1. 了解了解温度对静态工作点的影响的原因和危害，温度对静态工作点的影响的原因和危害，熟熟悉悉稳定静态工作点的措施。稳定静态工作点的措施。 2. 掌握掌握基极分压式射极偏置电路稳定静态工作点基极分压式射极偏置电路稳定静态工作点的的原理，静态分析方法原理，静态分析方法 ( 画直流通路、画直流通路、估算估算静态静
8、态工作点工作点 ) 及及动态分析方法动态分析方法(画交流通路、画等效电路、计算动态性能画交流通路、画等效电路、计算动态性能指标指标),熟悉熟悉含有双电源的射极偏置电路、含有恒流源的射含有双电源的射极偏置电路、含有恒流源的射极偏置电路稳定静态工作点的原理、特点，极偏置电路稳定静态工作点的原理、特点，了解了解温度补偿温度补偿法的原理、特点法的原理、特点。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4 放大电路静态工作点的稳定问题放大电路静态工作点的稳定问题重点难点重点难点 重点：重点：基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路稳定静态工作点的原稳定静态工作点的原理理，静态分析方
9、法静态分析方法 (画直流通路、估算静态工作点画直流通路、估算静态工作点) 及及动态动态分析方法分析方法(画交流通路、等效电路，计算动态性能指标画交流通路、等效电路，计算动态性能指标)。 难点：难点：基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路静态分析方法静态分析方法 ( 画直画直流通路、估算静态工作点流通路、估算静态工作点 ) 及及动态分析方法动态分析方法 ( 画交流通路、画交流通路、等效电路，计算动态性能指标等效电路，计算动态性能指标)。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4 放大电路静态工作点的稳定问题放大电路静态工作点的稳定问题为什么要稳定为什么要稳定Q？A.
10、不稳定的危害不稳定的危害B. 对对Q的要求的要求下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路射极偏置电路为何能射极偏置电路为何能稳定稳定Q？ 1. 基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路 2. 含有双电源的射极偏置电路含有双电源的射极偏置电路 3. 含有恒流源的射极偏置电路含有恒流源的射极偏置电路 4. 温度补偿法温度补偿法下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 前述的固定偏置放大电前述的固定偏置放大电路，简单、易调整，但温度路，简单、易调整，但温度变化会引起静态工作点变动，变化会引起静态工作点变动，4.4.2 射极偏
11、置电路射极偏置电路Tvi+ +VCC Rsvs Rb RcCb1Cb2+ + + + RL+ +vo+ + T ICQ 某种作用某种作用 IBQ ICQ 自动自动调节调节严重时将使放大电路不能正严重时将使放大电路不能正常工作。为此，需要常工作。为此，需要改进偏改进偏置电路置电路，当温度升高使，当温度升高使ICQ 增加时，增加时，希望希望能够能够自动自动减少减少IBQ，从而，从而抑制抑制Q点的变化，点的变化，保持保持Q点基本点基本稳定稳定。固定偏置电路固定偏置电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 直流电源直流电源 VCC，基极，基极电阻电阻Rb1、Rb2，射极电阻射极电
12、阻Re 组成组成分压式偏置电路分压式偏置电路，为三极管提供合适的为三极管提供合适的Q点。点。 基极电阻基极电阻Rb1、Rb2的的取值使取值使 I1 IBQ。4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路1. 基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路(1) 电路结构电路结构+iCiBi2i1+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2ReRLvivo+RSvS+ 射极电阻射极电阻Re与与Rb1和和Rb2配合，使配合，使 I1 IBQ。 虽然虽然射极没直接接地射极没直接接地，但还是从基极输入、从集极输，但还是从基极输入、从集极输出，与共射电路有出，与共射电路有相同特性相同特性，仍归为，仍归为共射电路共射电路。下
13、一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(2) 静态工作点的估算静态工作点的估算 画直流通路画直流通路+iCiBi2i1+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2ReRLvivo+RSvS+ +VBQVEQVCEQ+ +- - -VBEQI2Rb1RCRb2ReIEQI1+ +VCCICQIBQ 思路思路：输入为输入为 0、电容开路电容开路、其它照画其它照画标出直流标出直流。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 设计时取设计时取I1 IBQ，Rb1和和Rb2可近似看作可近似看作串联串联。4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 估
14、算估算QIBQI2Rb1RCRb2ReIEQI1+ +VCCICQVBQVEQVCEQ+ + +- - -VBEQ 电阻电阻Rb1、Rb2，直流电源直流电源VCC 受温度影响很小，基极电受温度影响很小，基极电位位 VBQ 基本基本不随温度变化，保不随温度变化，保持持恒定恒定。或分压或分压下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路IBQI2Rb1RCRb2ReIEQI1+ +VCCICQVBQVEQVCEQ+ + +- - -VBEQ 设计时设计时取取VBQVBEQ VEQ = VBQ - - VBEQ VBEQ 受温度影响变化时，受温度影响变
15、化时，射极电位射极电位 VEQ 基本恒定基本恒定。 集电极电流集电极电流 ICQ 基本恒定基本恒定。 IBQ = ICQ / VCEQ =VCC - - ICQRc - - IEQRe VCC - - ICQ (Rc + Re) VCC - - IEQ (Rc + Re) 温度温度变化变化时，静态工作点时，静态工作点基本稳定基本稳定。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页解解：画出直流通路画出直流通路 已知已知 =100，VCC=12V，Rb1=75k ，Rb2=25k ，Rc=2k ，Re=1k 。画直流通路，画直流通路，求求Q点点。4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路例
16、例1+ +VCCRCCb1Cb2 TRL Rb2Re + +Ce + + + + Rb1 vORSvS+ + +- - -VBQ RC ICQ Rb1 IBQ + +VCC IEQ Rb2 Re VEQVCEQ+ +- -下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路VBQ RC ICQ Rb1 IBQ + +VCC IEQ Rb2 Re VEQVCEQ+ +- -估算估算静态工作点静态工作点IBQ = ICQ / = 2.3mA/100 = 23A下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 ：换一个换一个 = 80的管子的管子，
17、Q点有何变化点有何变化?4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路思考题思考题23A12 1086421430 2iC/mA iB=10A 20A40AvCE/V30A23AvBE/ViB/A00.7 ICQ = (VBQ - - VBEQ) /Re = 2.3mA IBQ = ICQ / = 2.3mA / 80 = 29A VCEQ =VCC - - ICQ (Rc + Re) = 5.1V Q Q29A29A在输出特性上，在输出特性上，静态静态工作点工作点稳定稳定下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(3) 稳定稳定静态静态工作点的原理工
18、作点的原理 更更换管子换管子+ +VBQVEQVCEQ+ +- - -VBEQI2Rb1RCRb2ReIEQI1+ +VCCICQIBQ 更更换换 不同的管子不同的管子，Q点有何变化点有何变化? ICQ = (VBQ - - VBEQ) /Re VCEQ =VCC - - ICQ (Rc + Re) IBQ = ICQ / 不变不变。 不变不变。 随随 不同而不同而变化变化， 增大时增大时IBQ减小，减小， 减小时减小时IBQ 增大。增大。 更更 换换 不同的管不同的管 子子，在在 输出输出 特特性上性上Q点点(VCEQ，ICQ)位置不变位置不变。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回
19、上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 温度变化温度变化 T ICQ IEQ VEQ VBEQ IBQ ICQ 自动自动调节调节iBvBE0+ +VBQVEQVCEQ+ +- - -VBEQI2Rb1RCRb2ReIEQI1+ +VCCICQIBQ 温度变化时温度变化时，Q点有何变化点有何变化? VEQ = IEQ Re ，VBEQ = VBQ - - VEQ 。 温度变化时温度变化时，在在 输出输出 特性上特性上Q点点(VCEQ，ICQ)位置不变位置不变。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 B. Re 把把 输出输出 直直 流流 电电 流流 ICQ 的的变化
20、返送回输入端，转换成变化返送回输入端，转换成直流直流电电压压VEQ = IEQ Re 的的变化，影响变化，影响输入输入直直 流流电电 压压 VBEQ = VBQ VEQ 向向 相相4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 原因原因+ +VBQVEQVCEQ+ +- - -VBEQI2Rb1RCRb2ReIEQI1+ +VCCICQIBQ A. I1IBQ，使使基极电位基极电位 基基本本恒定恒定。 反方向反方向变化，从而使变化，从而使 IBQ 产生相反产生相反的变化以抵消的变化以抵消 ICQ 的变化，称为的变化，称为直直流电流负反馈流电流负反馈 ( 详见第详见第 7 章章 )，Re 称称为为负反馈电
21、阻负反馈电阻、温度补偿电阻温度补偿电阻。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页23A29A4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 稳定静态工作点，是指静态集电极稳定静态工作点，是指静态集电极电流电流 ICQ 和管压降和管压降 VCEQ 基本不变，基本不变，在输出特性上在输出特性上 Q点点 (VCEQ，ICQ) 位位 置置 基基 本不变本不变，IBQ是会产生是会产生相反变化相反变化的，以抵消的，以抵消ICQ的变化。的变化。 如如例例1， =100时时ICQ=2.3mA，VCEQ=5.1V，IBQ=23A；23A12 1086421430 2iC/mA iB=10A 20A40A
22、vCE/V30AvBE/ViB/A00.7 Q29A Q =80时时ICQ=2.3mA，VCEQ=5.1V，IBQ=29A下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(4) 参数的选择参数的选择IBQI2Rb1RCRb2ReIEQI1+ +VCCICQVBQVEQVCEQ+ + +- - -VBEQ I1、VBQ 越大越大 Q点会点会越越稳定稳定。但但 Rb1、Rb2 就就 越越 小小, , 将将 增增 加损耗、加损耗、降低输入电阻降低输入电阻。VBQ过高使过高使VEQ 增增高高，VCEQ 减小减小，易饱和，减小最易饱和，减小最大不失真输出电压
23、。大不失真输出电压。 工程上一般选取工程上一般选取： Rb1、Rb2一般一般取取几十几十 k 。 I1 =( 5 10 ) IBQ (硅管硅管)( 10 20 ) IBQ (锗管锗管)( 3 5 )V (硅管硅管)( 1 3 )V (锗管锗管) VBQ =下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页iC/mA 12 1086421430 2iB=10A 20A40AvCE/V30A4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路IBQI2Rb1RCRb2ReIEQI1+ +VCCICQVBQVEQVCEQ+ + +- - -VBEQ Re 越大越大，VEQ = IEQ Re 受受温度影响温度
24、影响变化变化越大，越大，稳定稳定Q点点效效果果越好越好；VCEQ = VCC - - ICQ Rc- - IEQRe越小越小，越越易进入饱和区易进入饱和区, ,使输出电压的动态范围使输出电压的动态范围减小减小。 Re = 几百几百几千几千 (小电流小电流)、几几几十几十 (大电流大电流) Q Q ,下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页IBQ恒定恒定,ICQ随随 变化变化。 固定偏置电路固定偏置电路和和基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路更换更换 大大的三极管后的三极管后 IBQ、ICQ、VCEQ 是否改变？是否改变？+iCiBi2i1+VCCRb1RcCb1Cb2
25、Rb2ReRLvivo+RSvS+4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路思考题思考题+ Cb1vi+VCC RsvsRbRcCb2+ RLvo+ICQ恒定恒定,IBQ随随 变化变化。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(5) 动态性能分析动态性能分析 画交流通路画交流通路 思路思路：电源短路、：电源短路、电容短路电容短路、其它照画、其它照画标出标出交流交流。 +iCiB+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2ReRLvivo+RSvS+Rb2+iCibieiiRb1RCiRb1iRb2ReRLvivo+RSvS+下一页下一页总目录总目录 章目
26、录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路RLRb2+iCibieiiRb1RCiRb1iRb2Revivo+RSvS+bcebce 画小信号等效电路画小信号等效电路 思路思路：交流通路交流通路 be间为间为电阻电阻rbe、ce间为间为受控受控电流源电流源 ib 标出交流标出交流。 ib、ic 别标错别标错位置位置。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页bce Re能能稳定稳定静态工作点，但使放大倍数静态工作点，但使放大倍数大大下降大大下降。4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路rbe (1+ ) Re+ +- -ibvibe折算折算 求求电压增益电压增
27、益Av ve = (1 + ) ib Re = ib(1 + ) Re下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 Re使输入电阻使输入电阻增大增大。bce4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路Rirbe (1 + ) Re+ +- -ibvibeRiRi =Rb1/Rb2/Ri =Rb1/Rb2/rbe+(1+ )Re折算折算 求求输入电阻输入电阻 RiRi下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 在输出端加在输出端加测试电压测试电压vt，产生产生测试电流测试电流 4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路ii 令令信号源置零信号源置零(保留其内阻保留其内阻和和受控源
28、受控源)，负载开路负载开路 it = vt /Rc。Ro = vt /it = Rc+ +- -vS+ +- -viitRb1 rbeRb2Rcibebcic ibieRSReRL+ +- -vo+ +- -vt= 0Ro 求求输出电阻输出电阻Ro Re 不影响不影响输出电阻。输出电阻。= 0下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路itRb1 rbeRb2Rcibebcic ibieRSRe+ +- -vt0Ro若考虑三极管若考虑三极管输出电阻输出电阻 rce (1/hoe)Roircerce ib 得得 由由RSib = ?下一页下一页总
29、目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路实际上实际上 rce ( 100k ) Re ( 几几k ) RoircerceitRb1 rbeRb2Rcibebcic ibieRSRe+ +- -vt0 ib 所以所以RS很大很大( 几几M )下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路ircerceitRb1 rbeRb2Rcibebcic ibieRSRe+ +- -vt0 ibRoRo 一般一般 所以所以Ro RcRo Re使使三极管部分三极管部分的输出电阻的输出电阻Ro 增大增大，恒流性好，恒流性好
30、( ic 恒定恒定 )。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(6) 与基本共射电路比较与基本共射电路比较 电路电路+iCiBi2i1+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2ReRLvivo+RSvS+Tvi+VCC Rsvs Rb RcCb1Cb2+ RL+vo+下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页不能不能 4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 VCC - - IBQ Rb = VBEQ= VBEQ + IEQ ReVCC - - ICQ (Rc + Re)VCC - - ICQ Rc IBQIBQVBQICQVCEQ
31、 参数参数 基本共射电路基本共射电路 射极偏置电路射极偏置电路稳定性稳定性 静态静态工作点工作点 不同的电路不同的电路Q点的计算式可能不同。点的计算式可能不同。能能下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 不同的电路不同的电路动态性能指标动态性能指标的计算式可能不同。的计算式可能不同。4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 动态性能动态性能RiAvRo 参数参数 基本共射电路基本共射电路 射极偏置电路射极偏置电路 = 几十几十 几百几百 Rb1/Rb2/ rbe+(1+ )Re = 十几十几 几十几十k Rc = 几几k 大大小小低低高高高高高高Rc = 几几k Rb/rbe=
32、 几百几百 几千几千 = 0.几几 几几下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 已知已知VCC = 12V，Rb1 = 20k ，Rb2 =10k ，Rc = 2k ，Re = 2k ，RL= 6k ， = 40。画小信号画小信号等效电路等效电路，求求Av、Ri、Ro。+ +VCCRCCb1Cb2 TRL Rb2Re + + + + Rb1 vORSvS+ + +- - -4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路例例2 解：解：求求IEQ、rbe下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 画小信号等效电路画小信号等效电路ie-
33、 -vo+ +ReibviicrbeRcRLRb1Rb2bec- -vsiiib- -+RS 求求Av、Ri、Ro很小很小 Re能能稳定稳定静态工作点，但使放大倍数静态工作点，但使放大倍数大大下降大大下降。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路ie- -vo+ +ReibviicrbeRcRLRb1Rb2bec- -vsiiib- -+RSRi = Rb1/Rb2/rbe+(1+ )Re = 20/10/0.846+(1+40)2=6.17k Ro = Rc = 2k RiRo 接入接入 Re 能能稳定稳定静态工作点，静态工作点，增大增大
34、输入电阻，但使放输入电阻，但使放大倍数大倍数大大下降大大下降。如何解决这个。如何解决这个矛盾矛盾？较大较大下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(7) 有旁路电容时有旁路电容时 Re并联电容并联电容Ce。+iCiBi2i1+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2ReRLvivo+RSvS+Ce+ + 静态分析静态分析 B. 静态工作点静态工作点 A. 直流通路直流通路 与与Re没有并联电容没有并联电容Ce时时相同相同。 C. 稳定稳定静态工作点静态工作点 与与Re没有并联电容没有并联电容Ce时一样可以时一样可以稳定稳定静态工作点。静态工作点。
35、 电容电容Ce对直流开路对直流开路。 与与Re没有并联电容没有并联电容Ce时时相同相同。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路Rb2+iCibieiiRb1RCiRb1iRb2RLvivo+RSvS+ 动态分析动态分析 Ce 对对交流短路交流短路，Re 被旁路，对交流相当于被旁路，对交流相当于 Re = 0。 A. 交流通路交流通路+iCiB+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2ReRLvivo+RSvS+ +Ce与固定偏置与固定偏置 电路类似电路类似下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置
36、电路B. 小信号等效电路小信号等效电路 根据交流通路画小信根据交流通路画小信号等效电路。号等效电路。- -vo+ +ibviicRb2rbeRcRLRb1- -vs- -+RSiiibbceRLRb2+iCibiiRb1RCiRb1iRb2vivo+RSvS+bce与固定偏置电路类似与固定偏置电路类似Rb下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 C. 动态性能指标动态性能指标- -vo+ +ibviicRb2rbeRcRLRb1- -vs- -+RSiiibbce Ri = Rb1/Rb2/rbe = Rb/rbe Ro = RcRiRo与
37、固定与固定偏置电偏置电路类似路类似Rb下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 电路参数同例电路参数同例2：VCC = 12V，Rb1 = 20k ，Rb2 = 10 k ，Rc = 2 k ，Re = 2k ，RL = 6k ， = 40。求求 Av、Ri、Ro。4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路例例3 解：解：例例2已求得已求得 IEQ =1.65mA，rbe=0.846k 。 Ri =Rb1/Rb2/rbe=20/10/0.846=0.75k Ro =Rc = 2k + +VCCRCCb1Cb2 TRL Rb2Re + + + + Rb1 vORSvS+ + +- -
38、 -Ce+ + 旁路电容使旁路电容使Av不不减小，但又使减小，但又使Ri下降。下降。怎样改进怎样改进?例例2- -0.7246.17k 2k 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(8) Re部分旁路部分旁路 Re分为两部分，分为两部分，Re1不旁路、不旁路、Re2旁路。旁路。 静态分析静态分析 直流通路、静态工作直流通路、静态工作点、点、稳定静态工作点与稳定静态工作点与Re没有并联电容没有并联电容 Ce 时相同时相同，令令 Re = Re1 + Re2 即可。即可。 动态分析动态分析 交流通路、小信号等交流通路、小信号等效电路、效电路、
39、Av、Ri、Ro 与与 Re 没有并联电容没有并联电容 Ce 时相同时相同，令令 Re = Re1 即可即可。+iCiBi2i1+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2Re1RLvivo+RSvS+Ce+ +Re2下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 Re1=0.2k ，Re2 = 1.8 k ，电路其它参数同电路其它参数同例例2，求求Av、Ri、Ro。4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路例例4Re2 + +VCCRL RCCb1Cb2 TRb2Re1 + + + + Rb1 vORSvS+ + +- - -+ +Ce 解：解：例例2已求得已求得IEQ =1.65mA，rbe
40、=0.846k 。 Ri = Rb1/Rb2/rbe + (1 + ) Re1 = 20/10/0.846+(1+40)0.2 = 3.84k Ro = Rc = 2k 例例3- -70.90.75k 2k 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(9) 三种电路比较三种电路比较 2k 2k 2k RoRiAv例例2(Re没旁路没旁路) 例例3(Re旁路旁路) 例例4(Re部分旁部分旁路路) - -0.724 - -70.9 - -6.63 6.17k 0.75k 3.84k Rc Rc Rc Rb1/Rb2/ Rb1/Rb2/rbe Rb
41、1/Rb2/ rbe+(1+ )Re rbe+(1+ )Re1 Re没旁路没旁路 Re被旁路被旁路 Re部分旁路部分旁路RoRiAv大大小小中中高高低低中中高高高高高高下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 Re 除了引入除了引入直流电直流电流负反馈流负反馈，可，可稳定静态工稳定静态工作点作点外，没被交流旁路时外，没被交流旁路时还引入还引入交流电流串联负反交流电流串联负反+iCiBi2i1+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2ReRLvivo+RSvS+ 关于关于负反馈负反馈的内容详的内容详见第见第7章。章。馈馈，可，可降低放大倍数降低放大
42、倍数、提提高反馈环内输入电阻高反馈环内输入电阻、提提高反馈环内输出电阻高反馈环内输出电阻以及以及改变其他动态指标改变其他动态指标。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 前述的单前述的单电源射极偏置电电源射极偏置电路中路中 Re 越大越大，VEQ = IEQ Re 受温度影响受温度影响变化越大变化越大，稳定稳定 Q点点效果效果越好越好；但但 VCEQ = VCC4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路2. 含有双电源的射极偏置电路含有双电源的射极偏置电路IBQI2Rb1RCRb2ReIEQI1+ +VCCICQVBQVEQVCEQ+ + +- - -VBEQ- - ICQ RC
43、- - IEQ Re 越小越小，越越易易进入饱和区进入饱和区，使最大不失真输，使最大不失真输出电压出电压减小减小。为此，在发射极为此，在发射极接上接上负电源负电源，把，把VEQ拉低拉低，从，从而使而使VCEQ =VCQ - -VEQ不会太不会太小，小，既有既有好好的稳定的稳定 Q 点效果又点效果又有有较大较大的最大不失真输出电压。的最大不失真输出电压。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 A. 静态工作点静态工作点 VEE = IBQ Rb +VBEQ+ (1+ )IBQ (Re1 + Re2) VCC = ICQ Rc +VCEQ +
44、 IEQ (Re1 + Re2) - -VEE(1) 阻容耦合阻容耦合VEEIBQIEQVCCICQVCEQ+- -VCEQ = VCC + VEE - - ICQ Rc - - IEQ (Re1 + Re2) = VCC + VEE - - ICQ (Rc + Re1 + Re2)ICQ = IBQ下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 B. 小信号等效电路小信号等效电路ie- -vo+ +Re1 ibviicrbeRcRLRbbec- -vsiiib- -+RSVEE ib ieVCC ic 思路思路：交流通路交流通路 (电源短电源短
45、路、路、电容短路电容短路、其它照画、其它照画) b e 间为间为电阻电阻 rbe、c e 间为间为受受控电流源控电流源 ib 标出交流标出交流。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 VEE = IBQ RS + VBEQ + (1 + )IBQ Re4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(2) 直接耦合直接耦合 A. 静态工作点静态工作点 VCC = IRc Rc + VCEQ + IEQ Re - - VEEIBQIEQVEE IRcVCCVCEQ+- -ICQ = IBQVCEQ =ICQ VCEQ + IEQ Re - - VEE = (IRc- -ICQ) RL 下
46、一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路 B. 小信号等效电路小信号等效电路ie- -vo+ + Re ibviicrbeRcRLbec- -vsiiib- -+RS ib ieVEE ic 思路思路：交流通路交流通路(电源短电源短路、其它照画路、其它照画) b e 间为间为电电阻阻 rbe、c e 间为间为受控电流源受控电流源 ib 标出交流标出交流。VCC下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路3. 含有恒流源的射极偏置电路含有恒流源的射极偏置电路ebib ii c vo ibRcRL
47、vivs Rsic Rbrbe + + + + A. 静态工作点静态工作点 发射极静态电流由发射极静态电流由恒流源恒流源Io提提 供。供。ICQ IEQ = Io 很很 稳稳 定，定，静态工作点也就静态工作点也就很稳定很稳定。 B. 小信号等效电路小信号等效电路IEQICQ下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 二极管反向电流二极管反向电流随随温度变化温度变化，升高，升高10约增加约增加1倍倍。Tvi+ +VCC Rsvs Rb RcCb1Cb2+ + + + RL+ +vo+ +IRbIBQIR Rb、VCC受温度影响很受温度影响很小，电阻电流小，电阻电流 IRb 基本恒
48、定基本恒定。4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路4. 温度补偿法温度补偿法(1) 利用二极管反向电流利用二极管反向电流T IR IBQ ICQ 取取 VCCVBEQ。 IBQ = IRb - - IR自动自动调节调节 ICQ 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(2) 利用二极管正向压降利用二极管正向压降+iCiBi2i1+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2ReRLvivo+RSvS+T ICQ VEQ VD VBQ VBEQ IBQ ICQ 二极管正向压降二极管正向压降 随温度随温度变化变化，温度升高温度升高1，vD约约降低降低 22
49、.5mV。还利用还利用 Re的直流负反馈作用。的直流负反馈作用。 VEQ = IEQ ReICQ Re VBEQ = VBQ - - VEQ 自动自动调节调节D+vD下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 正温度系数正温度系数(PTC)热敏热敏电阻电阻随随温度升高阻值增大温度升高阻值增大。4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(3) 利用利用正温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻+iCiBi2i1+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2ReRLvivo+RSvS+ Rb1采用采用正温度系正温度系数数(PTC)热敏电阻热敏电阻。T Rb1 VBQ ICQ VEQ VBEQ IBQ I
50、CQ 自动自动调节调节 VEQ = IEQ ReICQRe VBEQ = VBQ - - VEQ RT下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 负负温度系数温度系数(NTC)热敏热敏电阻电阻随随温度升高阻值减小温度升高阻值减小。4.4.2 射极偏置电路射极偏置电路(4) 利用负利用负温度系数热敏电阻温度系数热敏电阻+iCiBi2i1+VCCRb1RCCb1Cb2Rb2ReRLvivo+RSvS+ Rb2采用负采用负温度系温度系数数(NTC)热敏电阻热敏电阻。RT VEQ = IEQ ReICQRe VBEQ = VBQ - - VEQ T Rb2 VBQ ICQ VEQ VB
51、EQ IBQ ICQ 自动自动调节调节下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页4.4 放大电路静态工作点的稳定问题放大电路静态工作点的稳定问题本节小结本节小结 2. 基极分压式射极偏置电路基极分压式射极偏置电路 (没没、有有及及部分部分旁路旁路) 稳稳定定Q 点原理、点原理、Q 点估算、点估算、动态参数计算，动态参数计算，含含双电源双电源、恒流恒流源源的射极偏置电路及的射极偏置电路及温度补偿法温度补偿法稳定稳定 Q 点原理、点原理、特点。特点。 0. 稳定稳定Q点点的的重要性重要性、对对Q点的点的要求要求。 1. 影响影响 Q 点不点不稳定稳定的的原因原因 ( 电源电压、电路电源电压、电路 参参 数及温数及温度度 )、抑制温度抑制温度影响影响 Q 点的点的措施措施 ( 恒温箱、散热、温度补恒温箱、散热、温度补偿偿及直流负反馈及直流负反馈 )。 静态分析静态分析：直流通路直流通路(输入为输入为0，电容开路，电容开路，其它照画其它照画, ,标出直流标出直流) VBQ IEQ IBQ VCEQ。 动态分析动态分析：交流通路交流通路 (电源、电容电源、电容短路短路)等效电路等效电路 ( b e间为间为电阻电阻rbe、ce间为间为电流源电流源 ib )rbe、Av、Ri、Ro
