2.4分压式偏置放大电路
分压式偏置放大电路
RL'
•
Au
•
Uo
•
Ui
•
Ib
•
Ib
RL'
•
rbe (1••
•
•
•
Ui Ib rbe Ie Re Ib rbe (1 )Ib Re
（7-14）
上式与式（7-8）相比分母增加了一项（1+β）Re。Re的
接入，使放大倍数减小了许多。而前面所讲的并联旁路电容
2.动态分析
利用基极分压式偏置放大电路的小信号模型电路如图
7.10所示进行分析。
•
I i
•
I
b
b
T
rbe
•
U i
Rb1
Rb2
e
Re
•
I
c
c
•
βI b
Rc
•
I e
•
U o RL
Ri
Ri＇
Ro
图7.10 基极分压式偏置放大电路的小信号模型电路
由图可得
•
Uo
•
Ic(Rc
//
RL )
•
Ic
RL'
•
Ib
综上所述，ICBO、β、UBE随温度升高的结果，都集中表现 在静态电流IC增加。如果在温度变化时，能设法使IC近似维
持恒定，就可解决问题。
针对ICBO的影响，设法使基极电流 IB 随温度的升高而自动 减小，可对基极电压采用固定分压式；针对UBE的影响，设法
使发射结的外加电压随温度的增加而自动减小，可在发射极加
要求输入电阻Ri，需先计算Ri＇
Ri' rbe (1 )Re
Ri Ri' // Rb1 // Rb2 [rbe (1 )Re]// Rb （7-15）
电子技术之分压式偏置放大电路
分压式偏置放大电路2．1 分压式偏置放大电路的组成分压式偏置放大电路如图所示。
V 是放大管；R B1、R B2是偏置电阻，R B1、R B2组成分压式偏置电路，将电源电压U CC 分压后加到晶体管的基极；R E 是射极电阻，还是负反馈电阻；C E 是旁路电容与晶体管的射极电阻R E 并联，C E 的容量较大，具有“隔直、导交”的作用，使此电路有直流负反馈而无交流负反馈，即保证了静态工作点的稳定性，同时又保证了交流信号的放大能力没有降低。
． 图a 图b 2．2 稳定静态工作点的原理分压式偏置放大电路的直流通路如图a 所示。
当温度升高，I C 随着升高，I E 也会升高，电流I E 流经射极电阻R E 产生的压降U E 也升高。
又因为U BE=U B-U E ，如果基极电位U B 是恒定的，且与温度无关，则U BE 会随U E 的升高而减小，I B 也随之自动减小，结果使集电极电流I C 减小，从而实现I C 基本恒定的目的。
如果用符号“ ”表示减小，用“ ”表示增大，则静态工作点稳定过程可表示为：要实现上述稳定过程，首先必须保证基极电位U B 恒定。
由图b 可见，合理选择元件，使流过偏置 电阻R B1的电流I 1比晶体管的基极电流I B 大很多，则U CC 被R B1、R B2分压得晶体管的基极电位U B ：分压式偏置放大电路中，采用了电流负反馈，反馈元件为R E 。
这种负反馈在直流条件下起稳定静态工作点的作用，但在交流条件下影响其动态参数，为此在该处并联一个较大容量的电容C E ，使R E 在交流通路中被短路，不起作用，从而免除了R E 对动态参数的影响。
．2．3 电路定量分析1．静态分析根据定理可得输出回路方程↓↓→↓−−−−−−→−↑↑→↑→↑→-=C B BE U U U U E E C I I U U I I T B E B BE 恒定且CCB B B B U R R RU 212+=EBE B E R qU U I Icq -=≈βCQ BQ I I =BQCQ I I ⋅=βEE CE C C CC R I U R I U ++=)(E C CQ CC E E C C CC CEQ R R I U R I R I U U +-≈--=↑↓2．4动态分析由分压式偏置放大电路图A 可得交流通路如图C 所示及微变等效电路如图D 所示图C 分压式偏置电路的交流通路 图D 分压式偏置电路的交流微变等效电路 （1）电压放大倍数K输入电压 s r i ib b U i r i r == 输出电压 ''sc c L b L U i R i R β=-=-⋅//'sc b L C Lsr b be beR i r U i R R K U r ββ-⋅⋅===-⋅（2）输入电阻sr r 12////sr b b be r R R r = （3）输出电阻sc r s c C r R =设计举例：要求设计一个工作点稳定的单管放大器，已知放大器输出端的负载电阻R L =6K Ω，晶体管的电流放大系数β=50，信号频率f=KH z,电压放大倍数K ≥100，放大器输出电压的有效值U SC≥2.5V 。
教案分压式偏置放大电路
教案：分压式偏置放大电路一、教学目标1. 了解分压式偏置放大电路的工作原理、性能指标及其应用。
2. 掌握分压式偏置放大电路的设计方法与计算步骤。
3. 能够进行分压式偏置放大电路的实验操作及测量。
二、教学内容1. 分压式偏置放大电路的概念及工作原理。
2. Q 点的设计及计算。
3. 电路参数的计算。
4. 实验操作及测量。
三、教学步骤1. 分压式偏置放大电路的概念及工作原理（1）引入介绍分压式偏置放大电路的应用场合和重要意义，调动学生的学习兴趣，为后续内容做好铺垫。
（2）工作原理详细讲解分压式偏置放大电路的工作原理：通过分压作用在基极和发射极之间，使得基极电位偏置，进而引出基极电流，实现对放大电路的偏置控制。
2. Q 点的设计及计算（1）电路模型讲解分压式偏置放大电路的等效电路模型，包括晶体管的三个极 （基极、发射极、集电极）以及电阻分压器。
（2）Q 点的定义介绍 Q 点的含义，包括定义、作用及其限制条件。
（3）Q 点计算讲解如何设计 Q 点及其计算公式，包括 UCE、UB、ICQ、β、R1、R2 等参数的计算方法。
3. 电路参数的计算（1）电流放大倍数 A讲解电流放大倍数 A 的概念及其计算方法。
（2）输入阻抗、输出阻抗讲解输入阻抗、输出阻抗的概念及其计算方法。
（3）电压增益讲解电压增益的概念及其计算方法。
4. 实验操作及测量让学生亲自进行电路的实验操作，包括电路的串连、电阻的焊接、电路的测试及测量。
并且要让学生熟悉实验操作的流程，掌握实验要求及实验步骤。
在实验测量中，要注意测量数据的准确性，确保实验数据的可靠性。
四、教学重点及难点1. 教学重点分压式偏置放大电路的工作原理及其应用。
Q 点的计算及设计方法。
电路参数的计算方法。
实验操作及测量。
2. 教学难点Q 点的设计及计算方法。
电路参数计算的方法。
五、教学资源1. 电学实验室、晶体管、电阻、万用表等。
六、教学方法1. 集体授课法：讲解分压式偏置放大电路相关原理及计算方法。
分压式偏置放大电路课件
应用领域的拓展
物联网领域
随着物联网技术的不断发展，分压式偏置放大电路在物 联网领域的应用逐渐增多，如传感器信号放大、无线通 信系统中的信号处理等。
新能源领域
在新能源领域，如太阳能逆变器、风能发电系统等，分 压式偏置放大电路的应用也日益广泛，为新能源技术的 发展提供支持。
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考虑精度和稳定性
选择精度高、稳定性好的 电阻，以保证电路性能的 稳定。
考虑功率
根据电路的电流和电压， 选择足够功率的电阻，防 止烧毁。
晶体管的选择与计算
确定晶体管类型
考虑封装和引脚排列
根据电路需求，选择合适的晶体管类 型，如NPN或PNP。
根据实际应用需求，选择合适的封装 和引脚排列。
确定晶体管参数
在其他领域的应用
电子乐器
在电子乐器中，分压式偏置放大 电路常用于放大模拟音源或合成 器输出的信号，以驱动扬声器或
耳机。
医学诊断
在医学领域，分压式偏置放大电路 可用于心电图机、脑电图机等设备 的信号放大，帮助医生准确诊断病 情。
遥感探测
在遥感探测中，分压式偏置放大电 路可用于放大微弱的无线电信号， 以实现远距离通信和数据传输。
电路组成
分压式偏置放大电路主要由输入级、输出级和偏置级三部分组成。输入级通常 采用差分放大电路，输出级采用功率放大电路，偏置级则采用分压式偏置电路 。
工作原理
分压式偏置放大电路的工作原理是通过偏置电路为放大电路提供合适的静态工 作点，并通过输入信号控制放大电路的增益，实现信号的放大。
静态工作点设置
详细描述
抗干扰措施包括屏蔽、接地、滤波等手段，可以有效降低电磁干扰、电源噪声等对放大 电路的影响。同时，合理布局布线、选用低噪声元件等也是提高抗干扰能力的重要措施
分压式偏置电路能稳定静态工作点的原理
分压式偏置电路能稳定静态工作点的原理
分压式偏置电路是一种用于改善音频放大器输出偏置电源供应
的电路,能够将输入电压分成两部分,分别供给两个放大器的输入端。
这种电路可以在保持放大器静态工作良好的基础上,提高音频放大器的稳定性和精度。
分压式偏置电路稳定静态工作点的原理可以概括为以下几点:
1. 通过偏置电路中的开关元件,将输入电压分成相等的两部分,使得两部分电压相等且互相平衡。
2. 如果偏置电路中的开关元件处于关闭状态,则两个放大器的
输入端将同时得到相同的输入电压。
如果偏置电路中的开关元件处于开启状态,则其中一个放大器的输入端将得到高电压,而另一个放大
器的输入端将得到低电压。
这种高电压低电流的状态可以使得放大器稳定地工作在静态工作点上。
3. 在偏置电路中,还可以加入稳压元件,如二极管等,以保证偏
置电源的电压稳定。
因此,分压式偏置电路可以通过将输入电压分为相等的两部分,
保证两个放大器的工作稳定在一个适当的电压范围内,从而提高音频放大器的稳定性和精度。
基本放大电路_分压偏置的共发射极放大电路
共发射极放大电路
无电压放大能力。 因为UBEQ=0，管子静态时工 作于截止区。
无电压放大能力。 因为VBB对交流输入信号短路， ui无法控制ib。
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
5.2.4 射极（分压）偏置电路
+VCC
1. 电路结构
RB1 RC
VB
RB 2 RB 1 RB 2
VC C
采用分压式电路 固定基极电位
+
C1 +
iB
ui RB2
−
RE
+C2 iC
iE RL
+ uo
−
自动调节过程：
T↑ →IC↑ →IE↑ → URE↑ →UBE ↓ → IB↓
+
RL U o
−
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
输出电阻
Ib b c Ic
U i 0，Ib 0 时，
Ic Ib 0
ro RC
rbe RB1 RB2
e
Ib
RC
RE Ie
ro
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
例2 电路如图所示。
已知 三极管的UBE=0.7V，
RB RC
β=50，RB=377kΩ， RC=6kΩ， RL=3kΩ， RS=100Ω， VCC=12V。
−
Aus
RB // rbe RS RB // rbe
Au
377 // 1 （ 83.3） 75.7 0.1 377 // 1
4.输入电阻ri、输出电阻ro
ri = RB// rbe≈1kΩ
ro = RC= 6kΩ
第五章 基本放大电路
共发射极放大电路
2.4分压式偏置电路详解
4).稳定Q点效果
+VCC
RB1 C1
I1 IB I2
RC UCE
C2
RL
ui
RB2如果去掉CE，放 大倍数怎样？
CE将RE短路，RE对交流不起作 用，放大倍数不受影响。
已知UCC=12V,RC=2K,RE=2K,RB1=20K, RB2=10K, RL=3k ,晶体管的 hFE=37.5。求静态Q: 5).例题 RB1 C1 R I1 C IB
ri 20 10 1 1K
U ri i I i
Ii
Ib
Ic
RS
RB1 RB2
rbe
Ib
RC RL
Uo
输出电阻
ro
ro RC 2K
UB
10 RB 2 12 4V U CC 20 10 RB1 RB 2
IC I E
U B 0.7 4 0.7 1.65 mA RE 2
AV RL rbe
Ce是并联在Re两端的— —称为旁路电容，它的容 量较大，对交流信号相当 于短路，这样对交流信号 的放大能力不因Re的接入 而降低。
放大电路的微变等效电路
+VCC
Rb1 C1
Rb1 ui Rb2 RL RC 交流通路 ui
RC
C2 RL
uo
Rb2
Re
Ce
uo
微变等效电路
加热前
加热后
分压式偏置电路
IC / mA
现象分析及结论：
vo
失真
IB=120A
IB=80A
t
O 三极管输出特性曲线
IB=40A IB=0
放大电路静态工作点的稳定措施
2.3.1 放大器的直流通路与交流通路 1．直流通路 ． 放大电路未加输入信号时，在直流电源作用下直流电流流经的通路。 用于研究电路的静态工作点等问题。
共射放大电路的 直流通路 画直流通路的原则为：电容视为开路；电感线圈视为短路。
2.4.2 放大器静态工作点稳定的措施 1．分压式偏置电路
（a）电路原理图 ）
（b）实物连接图
Rb1为上偏置电阻， Rb2为下偏置电阻， Re为射极电阻， 起到稳定三极管静态电流的作用。 Ce是旁流电容，使放大电路的放大作用不因Re而降低。
（2）静态工作点稳定的条件
I1 ≈ I
（3）静态工作点稳定的过程 （某原因） →
2．交流通路 ． 在交流信号
vi 作用下，交流信号流经的通路。
用于研究放大电路的动态参数及性能指标等问题。
共射放大电路的 交流通路 画交流通路的原则为：电容视为短路；直流电源视为短路。
2.3.2 放大器的静态与动态分析 1．静态分析 ． 静态分析主要是估算放大电路的静态工作点Q，即静态时电路中各处的直流电流和直 流电压： I
2ห้องสมุดไป่ตู้
>>
I
BQ
I CQ
↑ →
I EQ ↑
I BQ
↓
→
V EQ ↑ → V BEQ↓
I CQ ↓
←
可见分压式偏置电路具有自动稳定静态工作点的功能。
分压式偏置电路 的直流通路
（4）分压式偏置电路静态工作点的估算
I1 ≈ I2 =
VCC R b1 + R b 2
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有没有这样的电路，电路本身具有稳定静 态工作点的电路，也就是说当外界条件发 生变化时，而静态工作点还能基本稳定
二、分压式偏置放大电路 1．电路结构 Rb1为上偏置电阻，Rb2为下偏置电阻（它们取值均为几十kΩ），电 源VCC经Rb1、Rb2分压后得到基极电压VBQ，提供基极偏流IBQ；
一般情况下上偏置电阻大于下偏置电阻（可以增大输出电压范围），所以 调整静态工作点时，要调节上偏置电阻，不至于输入电阻太小。
温度T升高
集电极电流ICQ增大
发电极电流IEQ增大
集电极电流ICQ减小
基极电流IBQ减小
发电结压降VBEQ下降
发电极电位VEQ增大
三、电路参数的估算
（1）静态工作点的估算
要估算电路的静态工作点应先画出这个电路的直流通路 Rb 2 VEQ实际上就是RE电 VBQ VCC VEQ=VBQ—VBEQ 阻两端的电压。 Rb1 Rb 2
分压偏置放大电路的直流通路
ICQ= βIBQ+ICEO
第四节 静态工作点稳定的放大电路
二、分压式偏置放大电路
2．稳定工作点的原理
从图可以看出，I1=I2+IBQ，因为I2>>IBQ所以有：I1≈I2， Rb 2 VBQ VCC Rb1 Rb 2 这时基极电压VBQ为： 由此可见，VBQ的大小与三极管的参数无关，只由VCC在Rb1、Rb2上的分压值 决定的。只要VCC、Rb1、Rb2不随外界环境影响，那么VBQ就是一个稳定值。 稳压过程可以表示如下：
§2-4 静态工作点稳定的放大电路
——分压式偏置放大电路
问题：
共发射极的基本放大电路中，结构简单，但由 于电源VCC和Rb是定值，所以提供的基极电流IBQ也 是定值，电路本身不能自动调节静态工作点故称为 固定偏置放大电路。这种电路当外部因素（温度变 化、电源电压波动和更换管子等）改变后，静态工 作点也随之变化。当静态工作点变动到不合适的位 置时，将引起放大信号的失真。
工 程 应 用
要确保分压偏置电路的静态工作点稳定，应满足两个条件： I2» IBQ（实际可取I2=10 IBQ）；VBQ» VBEQ，（实际可取VBQ= 3VBEQ）。 要改变分压偏置电路的静态工作点，通常的方法是调整上偏置电 阻Rb1的阻值。
若该电路的静态工作点正常，而放大倍数严重下降，应重点检查 射极旁路电容Ce是否开路或失效。
这节课的主要内容：
1、引起工作点不稳定的注意因素是什么？ 2、分压式偏置电路的电路组成和各元件的作用。
3、分压式偏置电路稳定工作点的工作原理
T (温度) (或 ) ICQ I EQ VEQ VBEQ I BQ ICQ
4、分压式偏置电路的静态工作点的估算 5、分压式偏置电路的交流指标的估算
Re是发射极电阻，起到稳定静态电流IEQ的作用； Ce是并联在Re两端的——称为旁路电容， 它的容量较大，对交流信号相当于短路， 这样对交流信号的放大能力不因Re的接入 而降低。
第四节 静态工作点稳定定工作点的原理
温度变化时，三极管的ICBO，β、VBEQ等参数将发生变化，（ICBO和β将随温 度的升高而增大，而VBEQ将随温度的升高而减小），导致工作点偏移。实验 证明，温度升高时，三极管的穿透电流ICEO将增大而使ICQ增大。使工作点上 移。
一、放大电路静态工作点不稳定的原因
（1）温度升高会使三极管的参数β和ICEO增大，而VBE减小，结果是使集 电极电流IC增大。
因为：IC＝βIB+ICEO
（2）电源电压的变化会使管子的工作电压VCE和电流IC发生变化。 因为：IB＝(VCC-VBE)/Rb （3）维修时更换不同β 值的管子或电路元件老化 参数的改变均会使静态工作点偏移。
三、电路参数的估算
（2）放大器交流参数的估算
要估算电路的交流指标应先画出这个电路的交流通路 输入电阻: 输出电阻:
Ri=Rb1// Rb2//rbe Ro≈Rc
RL rbe
电压放大倍数: AV
例题：
【例题1】在下图所示的两个放大电路中，已知三极管β =50，VBEQ=0.7V， 电路其它参数如图所示。试求： ① 放大器的输入电阻Ri； ② 放大器的输出电阻Ro； ③ 放大器的电压放大倍数AV。
I EQ VEQ Re
ICQ≈IEQ
IBQ=ICQ/β
VCEQ=VCC—ICQRC—IEQRE=VCC—ICQ（RC+RE）
例题：
【例题1】在下图所示的两个放大电路中，已知三极管β=50，VBEQ=0.7V，电 路其它参数如图所示。试求： ① 两个电路的静态工作点； ② 若两个三极管的β=100，则各自的工作点怎样变化？