三极管静态工作点的计算

三极管放大电路设计-参数计算及静态工作点设置方法

三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧放大电路的核心元件是三极管,所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种类较多,我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路,一般我们对放大路要掌握些什么容? (1)分析电路中各元件的作用; (2)解放大电路的放大原理; (3)能分析计算电路的静态工作点; (4)理解静态工作点的设置目的和方法。以上四项中,最后一项较为重要。图1中,C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。 R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三种工作状态“:载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。首先,我们要知道如何判别三极管的三种工作状态,简单来说,判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别,Uce接近于电源电压VCC,则三极管就工作于载止状态,载止状态就是说三极管基本上不工作,Ic电流较小(大约为零),所以R2由于没有电流流过,电压接近0V,所以Uce就接近于电源电压VCC。

三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法

三极管放大电路设计，参数计算及静态工作点设置方法说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧放大电路的核心元件是三极管，所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种类较多，我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路，一般我们对放大路要掌握些什么内容？ ⑴ 分析电路中各元件的作用； (2) 解放大电路的放大原理； (3) 能分析计算电路的静态工作点； (4) 理解静态工作点的设置目的和方法。图1中,C1,C2为耦合电容，耦合就是起信号的传递作用，电容器能将信号信号从前级耦合到后级，是因为电容两端的电压不能突变，在输入端输入交流信号后，因两端的电压不能突变因，输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化，从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是，电容两端的电压不能突变，但不是不能变。 R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻，什么叫直流偏置？简单来说，做工要吃饭。要求三极管工作，必先要提供一定的工作条件，电子元件一定是要求有电能供应的了，否则就不叫电路了。在电路的工作要求中，第一条件是要求要稳定，所以，电源一定要是直流电源，所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电？电阻就象是供水系统中的水龙头，用调节电流大小的。所以，三极管的三种工作状态“：载止、饱和、放大”就由直流偏置决定，在图1中，也就是由R1、R2来决定了。首先，我们要知道如何判别三极管的三种工作状态，简单来说，判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别，Uce接近于电源电压VCC，则三极管就工作于载止状态，载止状态就是说三极管基本上不工作，Ic电流较小(大约为零)，所以R2由于没有电流流过，电压接近0V，所以Uce就接近于电源电压VCG 若Uce接近于0V,则三极管工作于饱和状态，何谓饱和状态？就是说,Ic电流达到了最大值，就算I b增大，它也不能再增大了。以上两种状态我们一般称为开关状态，除这两种外，第三种状态就是放大状态，一般测Uce接近于电源电压的一半。若测Uce偏向VCC,则三极管趋向于载止状态，若测Uce偏向0V,则三极管趋向于饱和状态。理解静态工作点的设置目的和方法放大电路，就是将输入信号放大后输出，(一般有电压放大，电流放大和功率放大几种，这个不在这讨论内)。先说我们要放大的信号，以正弦交流信号为例说。在分析过程中，可以只考虑到信号大小变化是有正有负，其它不说。上面提到在图1放大电路电路中，静态工作点的设置为Uce接近于

静态工作点分析要点

设计单级共基极放大电路 ——静态工作点分析 1绪论本课程设计的基本要求是对静态工作点分析（白冰）；输入信号的变化对放大电路输出的影响（师晓辉）；测量放大电路的放大倍数（闫斌）；输入电阻（刘特）；输出电阻（齐帅）。本论文针对静态工作点的分析，静态工作点是在分析放大电路时提出来的，它是放大电路正常工作的重要条件。当把放大器的输入信号短路，把IN直接接地，则放大器处于无信号输入状态，称为静态。如果静态工作点选择不合适，则输出波形会失真，因此设置合适静态工作点是放大电路正常工作的前提。静态分析就是求解静态工作点Q,再输入信号为零时,晶体管和场效应管各电极间的电流和电压就是Q点。可用估算法和图解法求解。 Multisim软件是一个专门用于电子线路仿真与设计的 EDA 工具软件。作为 Windows 下运行的个人桌面电子设计工具， Multisim 是一个完整的集成化设计环境。Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。学生可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来，并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。它具有直观的图形界面, 丰富的元器件，强大的仿真能力，丰富的测试仪器，完备的分析手段，独特的射频模块，强大的MCU模块，完善的后处理，详细的报告，兼容性好的信息转换特点。所以NI Multisim软件电子学教学的首选软件工具。

2 设计任务（一）目的： 1. 了解单极共基极放大电路的基本工作原理； 2.学会运用软件模拟设计电路、应用各种仪器。了解电路在不同状态下的变化特点，学会对电路的变化分析； 3.了解设置静态工作点分析的必要性 4.熟悉静态工作点与动态参数的估算 5.了解稳定静态工作点的措施（二）原理： 1.共基极放大电路中，输入信号是由三极管的发射极与基极两端输入的，再由三极管的集电极与基极两端获得输出信号因为基极是共同接地端，所以称为共基极放大电路。 2.共基极放大电路具有以下特性：（1）、输入信号与输出信号同相； (2）、电压增益高；（3)、电流增益低（≤1）； (4)、功率增益高； (5)、适用于高频电路。共基极放大电路的最大优点是频带宽，因而常用于无线电通信方面。 3设计电路（一）单级共基极放大电路图

三极管放大电路设计-参数计算及静态工作点设置方法

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三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧放大电路的核心元件是三极管,所以要对三极管要有一定的了解。用三极管构成的放大电路的种类较多,我们用常用的几种来解说一下(如图1)。图1是一共射的基本放大电路,一般我们对放大路要掌握些什么内容? (1)分析电路中各元件的作用; (2)解放大电路的放大原理; (3)能分析计算电路的静态工作点; (4)理解静态工作点的设置目的和方法。以上四项中,最后一项较为重要。图1中,C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。 R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。所以,三极管的三种工作状态“:载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。首先,我们要知道如何判别三极管的三种工作状态,简单来说,判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别,Uce接近于电源电压VCC,则三极管就工作于载止状态,载止状态就是说三极管基本上不工作,Ic电流较小(大约为零),所以R2由于没有电流流过,电压接近0V,所以Uce就接近

【E课堂】三极管放大电路静态工作点设置目的和方法

【E课堂】三极管放大电路静态工作点设置目的和方法放大电路,就是将输入信号放大后输出,(一般有电压放大,电流放大和功率放大几种,这个不在这讨论内)。先说我们要放大的信号,以正弦交流信号为例说。在分析过程中,可以只考虑到信号大小变化是有正有负,其它不说。上面提到在这是为了使信号正负能有对称的变化空间,在没有信号输入的时候,即信号输入为0,假设Uce为电源电压的一半,我们当它为一水平线,作为一个参考点。当输入信号增大时,则Ib增大,Ic电流增大,则电阻R2的电压U2=Ic乘以R2会随之增大,Uce=VCC-U2,会变小。U2最大理论上能达到等于VCC,则Uce最小会达到0V,这是说,在输入信增加时,Uce最大变化是从1/2的VCC变化到0V. 同理,当输入信号减小时,则Ib减小,Ic电流减小,则电阻R2的电压U2=Ic 乘以R2会随之减小,Uce=VCC-U2,会变大。在输入信减小时,Uce最大变化是从1/2的VCC变化到VCC。这样,在输入信号一定范围内发生正负变化时,Uce以 1/2VCC为准的话就有一个对称的正负变化范围,所以一般要把Uce设计成接近于电源电压的一半,这是我们的目的,但如何才能把Uce设计成接近于电源电压的一半?这就是的手段了。这里要先知道几个东西,第一个是我们常说的Ic、Ib,它们是三极管的集电极电流和基极电流,它们有一个关系是Ic=β乘以Ib,但我们初学的时候,老师很明显的没有告诉我们,Ic、Ib是多大才合适?这个问题比较难答,因为牵涉的东西比较的多,但一般来说,对于小功率管,一般设Ic在零点几毫安到几毫安,中功率管则在几毫安到几十毫安,大功率管则在几十毫安到几安。在在一般R4取100Ω,R3为2.9KΩ,实际上R3我们一般直取

静态工作点稳定的放大电路分析

静态工作点稳定的放大电路分析一、课题名称静态工作点稳定的放大电路分析二、设计任务及要求分析静态工作点、失真分析、动态分析、参数扫描分析、频率响应等。（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）三、电路分析 1.静态工作点Q的分析（1）什么是静态工作点Q 静态工作点就是输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点，设置静态工作点的目的就是要保证在被被放大的交流信号加入电路时，不论是正半周还是负半周都能满足发射结正向偏置，集电结反向偏置的三极管放大状态。可以通过改变电路参数来改变静态工作点，这样就可以设置静态工作点。若静态工作点设置的不合适，在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真（静态工作点偏高）或截止失真（静态工作点偏低）。如图1为阻容耦合电路图1 晶体管型号BC107BP 参数 .MODEL BC107BP NPN IS =1.8E-14 ISE=5.0E-14 NF =.9955 NE =1.46 BF =400 BR =35.5

+IKF=.14 IKR=.03 ISC=1.72E-13 NC =1.27 NR =1.005 RB =.56 RE =.6 RC =.25 VAF=80 +VAR=12.5 CJE=13E-12 TF =.64E-9 CJC=4E-12 TR =50.72E-9 VJC=.54 MJC=.33 在放大电路中，当有信号输入时，交流量与直流量共存。将输入信号为零，即直流电流源单独作用时晶体管的基极电流I B，集电极电流I C，b-e之间电压U BE,管压降U CE称为放大电路的静态工作点Q，常将四个物理量记作I BQ,I CQ,U BEQ,U CEQ。在近似估算中常认为U BEQ为已知量，对于硅管U BEQ=0.7V，锗管U BEQ=0.2V。为了稳定Q点，通常使参数的选取满足 I1>>I BQ 因此B点电位 U BQ=Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc 静态工作点的估算 U BQ= Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc I EQ=(U BQ-U BEQ)/Re U CEQ=V CC-I CQ(Rc+Re) （2）为什么要设置合适的静态工作点对于放大电路最基本的要求，一是不失真，二是能够放大。为什么要设置合适的静态工作点呢？如果输出的波形严重失真，所谓的“放大”毫无意义。因此，设置合适的静态工作点是很必要的。 Q点不仅影响电路是否会产生失真，而且还影响着放大电路几乎所有的动态参数。（3）使用软件进行仿真理论值： U BQ= Rb1/(Rb1+Rb2)·Vcc= 5/(15+5)*12=3V I EQ=(U BQ-U BEQ)/Re=(3-0.7)/2.3=1mA U CEQ=VCC-I CQ(Rc+Re)=12-7.4*1=4.6V 仿真结果：

静态工作点和动态工作点

静态工作点和动态工作点静太工作点，指输入无信号时，在三极管基极加上偏流，使集电极负载电流达到既定值。我们把这个电流称为这个静态工作点静态工作点。为什么要静态工作点呢？原来三极管在交流放大电路中，输入的交变信号是强弱不等的，在交流较弱或信号间隙时，较低的工作点可以满足需要，当信号比较强时，超过了三极管的动态电流，输出失真，我们称为大信号阻塞，因此，需要给三极管一个合适的工作点，理论上是越大越好，但太大带来一个问题，就是耗电，这是我们不希望看到的，根据需要，选择一个电流，这就是静态工作点。放大电路的静态工作点也称直流工作点，是指输入信号为零时，晶体管放大器的基极电流Ib、集电极电流Ic，和集电极与发射极间的电压Uce之值，当放大电路中电源Ue和电阻Re确定以后，其静态工作点是由Ib来确定酌，调节基极偏置电阻Rb可得到合适的静态工作点。．放大器在工作时，需要有一个合适的静态工作点，否则使放大后的被形和输入情号的波形不能保持一致而产生波形失真。因此，为了把晶体管的基极和集电极的电压、电流提高，避开死区，使晶体管基本上工作在特性曲线的直线段，保证ib、Ie随输入信号的变化而完整地变化，并不发生失真，必须设置合适的静态工作点。静态工作点是在分析放大电路时提出的，它是放大电路正常工作的重要条件。当放大器处于无信号输入状态时，称为静态。对于放大器，静态工作点选择不合适，则输出波形会失真，因此设置合适的静态工作点是放大电路正常工作的前提。交流负载线与输出特性曲线的每一个交点都代表动态运用时iB,iC,uCE三个总瞬时值之间的关系．这些交点称为放大器的瞬时工作点(也称动态工作点)．当Zs随着信号电压变化时，动态工作点沿着交流负载线(而不沿直流负载线)移动．所以，只有交流负载线才是动态工作点移动的轨迹．另外，由于RL`

图说三极管的三个工作状态

抛开三极管内部空穴和电子的运动，还是那句话只谈应用不谈原理，希望通过下面的“图解”让初学者对三极管有一个形象的认识。三极管是一个以b(基极)电流Ib 来驱动流过CE 的电流Ic 的器件，它的工作原理很像一个可控制的阀门。图1 左边细管子里蓝色的小水流冲动杠杆使大水管的阀门开大，就可允许较大红色的水流通过这个阀门。当蓝色水流越大，也就使大管中红色的水流更大。如果放大倍数是100，那么当蓝色小水流为1千克/小时，那么就允许大管子流过100千克/小时的水。三极管的原理也跟这个一样，放大倍数为100 时，当Ib(基极电流)为1mA 时，就允许100mA 的电流通过Ice。有了这个形象的解释之后，我们再来看一个单片机里常用的电路。图2 我们来分析一下这个电路，如果它的放大倍数是100，基极电压我们不计。基极电流就是10V&pide;10K=1mA，集电极电流就应该是100mA。根据欧姆定律，这样Rc上的电压就是0.1A×50Ω=5V。那么剩下的5V 就吃在了三极管的C、E 极上了。好!现在我们假如让Rb为1K，那么基极电流就是10V&pide;1K=10mA，这样按照放大倍数100算，Ic就是不是就为1000mA 也就是1A了呢?假如真的

为1安，那么Rc上的电压为1A×50Ω=50V。啊?50V!都超过电源电压了，三极管都成发电机了吗?其实不是这样的。见下图：图3 我们还是用水管内流水来比喻电流，当这个控制电流为10mA 时使主水管上的阀开大到能流过1A 的电流，但是不是就能有1A 的电流流过呢?不是的，因为上面还有个电阻，它就相当于是个固定开度的阀门，它串在这个主水管的上面，当下面那个可控制的阀开度到大于上面那个固定电阻的开度时，水流就不会再增大而是等于通过上面那个固定阀开度的水流了，因此，下面的三极管再开大开度也没有用了。因此我们可以计算出那个固定电阻的最大电流10V/50Ω=0.2A 也就是200mA。就是说在电路中三极管基极电流增大集电极的电流也增大，当基极电流Ib增大到2mA 时，集电极电流就增大到了200mA。当基极电流再增大时，集电极电流已不会再增大，就在200mA 不动了。此时上面那个电阻也就是起限流作用了。上面讲的三极管是工作在放大状态，要想作为开关器件来应用呢?毫无疑问三极管必须进入饱和导通和截止状态。图4所示的电路中，我们从Q的基极注入电流IB，那么将会有电流流入集电极，大小关系为：IC=βIB 。而至于BJT 发射结电压VBE，我们说这个并不重要，因为只要IB 存在且为正值时，这个结电压便一定存在并且基本恒定(约0.5～1.2V，一般的管子取0.7V左右)，也就是我们所讲的发射结正偏。既然UBE是固定的，那么，如果BJT基极驱动信号为电压信号时，就必须在基极串联一个限流电阻，如图5。此时，基极电流为 IB=(Ui-UBE)/RB。一般情况省略RB是不允许的，因为这样的话IB将会变得很大，造成前级电路或者是BJT 的损坏。

三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法

数字电路即为TTL或C-MOS逻辑电路，而谈到模拟电路，首先就应想到运算放大器。但是，这里讲的运算放大器是怎样一个器件呢? 简而言之，运算放大器是具有两个输入端，一个输出端，以极大的放大率将两输入端之间的电压放大之后，传递到输出端的一种放大器。如果以电路符号来表示运算放大器，则如右图，可表示为三角形。它的两个输入部分分别叫做非倒相输入(1N＋)和倒相输入(IN－)。它以极大的放大率将倒相输入端与非倒相输人端之间的电压放大，然后从输出端(OUT)输出。在一个封装之中，放入一个运算放大器电路的称为单(Single)运算放大器，放入两个运算放大器电路称为双(Dual)运算放大器，放入四个运算放大器电路，称为四(Quad)运算放大器。使用四运算放大器的电路，比使用单、双运算放大器组装的电路板，面积可变得更小。在几乎所有的封装中，若为单运算放大器，则使用管壳型封装或8引脚双列式封装；若为双运算放大器，则使用8引脚双列式封装；若为四运算放大器，则使用14引脚双列式封装。并且，在一般情况下，引脚的排列一般是通用的，尽管也有例外，对业余爱好者使用的运算放大器来讲，可能只会使用以上几种封装方式。因此，弄清这种引线的分布方式，将非常方便。 B类OTL功率放大电路原理

图a 半对称互补OTL放大电路图b 全对称互补OTL放大电路

图一输入变压器式功放电路输入变压器式SEPP电路如图一，利用输入变压器进行相位反转作用。线路简单而中心电压又稳定，如果使用两电源方式，可简单剪掉输出电容器。又，输出短路时，不容易流出大电流，对过载引起的破坏，有很大的防止作用。不过因为输入变压器的影响，不能有较深的负反馈，所以不能获得较低的失真，在高频特性及失真会显著恶化是主要缺点。

静态工作点

静态工作点所谓静态工作点就就是输入信号为零时,电路处于直流工作状态,这些直流电流、电压的数值在三极管特性曲线上表示为一个确定的点,设置静态工作点的目的就就是要保证在被放大的交流信号加入电路时,不论就是正半周还就是负半周都能满足发射结正向偏置,集电结反向偏置的三极管放大状态。可以通过改变电路参数来改变静态工作点,这就可以设置静态工作点。若静态工作点设置的不合适,在对交流信号放大时就可能会出现饱与失真(静态工作点偏高)或截止失真(静态工作点偏低)。所谓静态工作点,就是指当放大电路处于静态时,电路所处的工作状态。在Ic/UCE 图上表现为一个点,即当确定的UCC、RB、RC与晶体管状态下产生的电路工作状态。当其中一项改变时引起IB变化而引起Q点沿着直流负载线上下移动。设计任务 (一)目的: 1、了解单极共基极放大电路的基本工作原理; 2、学会运用软件模拟设计电路、应用各种仪器。了解电路在不同状态下的变化特点, 学会对电路的变化分析; 3、了解设置静态工作点分析的必要性 4、熟悉静态工作点与动态参数的估算 5、了解稳定静态工作点的措施 (二)原理: 1、共基极放大电路中,输入信号就是由三极管的发射极与基极两端输入的,再由三极管的集电极与基极两端获得输出信号因为基极就是共同接地端,所以称为共基极放大电路。 2.共基极放大电路具有以下特性: (1)、输入信号与输出信号同相; (2)、电压增益高; (3)、电流增益低(≤1); (4)、功率增益高;

(5)、适用于高频电路。共基极放大电路的最大优点就是频带宽,因而常用于无线电通信方面。 3设计电路 (一)单级共基极放大电路图图3—1 单级共基极放大电路图 (二) 放大器静态工作点的测量与调试由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计与制作晶体管放大电路时,离不开测量与调试技术术在技术前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计与转被以后,还必须测量与调试放大器的静态工作点与各项性能指标。一个优质放大器,必定就是理论设计与实验调试相结合的产物。因此,除了学会放大器的理论知识与设计方法外,还必须掌握必要的测量与调试技术。放大器的测量与调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激震荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号i U =0的情况下进行,即将放大器的输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表与直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流C I 以及各电极对地的电位B U 、C U 与E U 。一般实验中,为了避免短开集电极,所以采用测

三极管静态工作点

三极管之静态工作点总所周知，三极管的工作状态有三个，截止区，放大区，饱和区。那么三极管工作在什么工作状态是由什么决定的呢？是由基极电流（Ib）来决定的,和其他因素完全没有关系。如果Ib ＝0，则三极管工作在截止区。如果0 < Ib ×β<饱和电流，则三极管工作在放大区如果饱和电流