模拟电子技术基础 第7讲 静态工作点的稳定
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稳定静态工作点的原理
稳定静态工作点的原理引言：稳定静态工作点是电子电路设计中的关键概念，它决定了电路的性能和稳定性。
本文将介绍稳定静态工作点的原理及其在电路设计中的应用。
一、静态工作点的定义静态工作点，又称为Q点，是指电子设备在正常工作状态下的电流、电压值。
在直流偏置电路中，静态工作点通常指电子元件的偏置电压和偏置电流。
二、稳定静态工作点的重要性稳定静态工作点对电路的性能和可靠性有着直接的影响。
当电路工作在稳定的静态工作点附近时，才能保证电路具有良好的线性和稳定的放大特性。
否则，电路可能会出现失真，引起性能下降或损坏。
三、稳定静态工作点的原理稳定静态工作点的原理涉及到电子元件的特性及其在电路中的组合应用。
1. 二极管的偏置原理在直流偏置电路中，使用二极管可以将电路稳定在合适的工作区域。
- 单端供电电路：二极管的偏置原理是通过在电路中引入一个偏置电压来使二极管正常导通或截止，从而实现稳定的静态工作点。
- 双端供电电路：二极管的偏置原理是通过在电路中设置偏置电阻，使得二极管的工作在其正常工作区域内。
2. 晶体管的偏置原理晶体管是一种利用半导体材料制成的三端元件。
在电路中，适当地偏置晶体管能够稳定静态工作点。
- 单管放大电路：使用共发射器或共集极放大电路可以实现晶体管的稳定偏置，通过电流分配、电压分配的原理使得静态工作点在合适的位置。
- 双管放大电路：差动放大电路使用两个晶体管，通过差模信号的输入和共模信号的偏置来达到稳定静态工作点。
四、稳定静态工作点的应用稳定静态工作点在电路设计中具有广泛的应用。
1. 放大器设计：稳定静态工作点使得放大器在放大信号时具有高增益和低失真。
在放大器设计中，通常会通过调整偏置电压和偏置电流来实现静态工作点的稳定。
2. 电源设计：电源稳定器是一种保持直流输出电压稳定的电路。
稳定静态工作点是电源稳定器稳定输出电压的重要因素之一。
3. 模拟电路设计：在运算放大器、滤波器等模拟电路中，稳定静态工作点的设计对于保证电路的性能和稳定性至关重要。
静态工作点的稳定课件
解:静态工作点为:
分压式偏置电路
VBQ=Rb2/(Rb1+Rb2)Vcc =10/(20+10)*12 =4V ICQ≈IEQ =VBQ/Re =4/2 =2mA
IBQ≈ICQ/β =2/50 =40μA
VCEQ=VCC-ICQ(RC+RE) =12-2*(2+1) =6V
因此静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ分别 为40μA、2mA、6V。
解:静态工作点为:
分压式偏置电路
VBQ=Rb2/(Rb1+Rb2)Vcc =10/(20+10)*12 =4V ICQ≈IEQ =VBQ/Re =4/2 =2mA
+vCC
RC Rb1 C2
vi
C1
Rb2 RE
vo
CE
分压偏置基本放大电路如图已 知VCC=12V,Rb1=20kΩ, Rb2=10kΩ, Re=2kΩ, RC=1kΩ；晶体管的β=50。试 试估算Q点 ?
分压式偏置电路
（错误） 2. Rb１升高，静态工作点上移。
3. β升高，静态工作点上移。 （错误）
+vCC
RC Rb1 C2
vi
C1
Rb2 RE
vo
CE
分压偏置基本放大电路如图已 知VCC=12V,Rb1=20kΩ, Rb2=10kΩ, Re=2kΩ, RC=1kΩ；晶体管的β=50。试 试估算Q点 ?
小结及作业:
1. 采用分压式偏置电路，同时引入电阻RE、Rb2和电容 CE可以稳定静态工作点。 2. 分压式放大电路稳定静态工作点的过程 温度上升 温度下降 3.静态工作点的估算
作业：
改进电路：
三极管特性 三极管基本放大电路
分压式偏置电路
VBQ=Rb2/(Rb1+Rb2)Vcc =10/(20+10)*12 =4V ICQ≈IEQ =VBQ/Re =4/2 =2mA
IBQ≈ICQ/β =2/50 =40μA
VCEQ=VCC-ICQ(RC+RE) =12-2*(2+1) =6V
因此静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ分别 为40μA、2mA、6V。
解:静态工作点为:
分压式偏置电路
VBQ=Rb2/(Rb1+Rb2)Vcc =10/(20+10)*12 =4V ICQ≈IEQ =VBQ/Re =4/2 =2mA
+vCC
RC Rb1 C2
vi
C1
Rb2 RE
vo
CE
分压偏置基本放大电路如图已 知VCC=12V,Rb1=20kΩ, Rb2=10kΩ, Re=2kΩ, RC=1kΩ；晶体管的β=50。试 试估算Q点 ?
分压式偏置电路
（错误） 2. Rb１升高，静态工作点上移。
3. β升高，静态工作点上移。 （错误）
+vCC
RC Rb1 C2
vi
C1
Rb2 RE
vo
CE
分压偏置基本放大电路如图已 知VCC=12V,Rb1=20kΩ, Rb2=10kΩ, Re=2kΩ, RC=1kΩ；晶体管的β=50。试 试估算Q点 ?
小结及作业:
1. 采用分压式偏置电路，同时引入电阻RE、Rb2和电容 CE可以稳定静态工作点。 2. 分压式放大电路稳定静态工作点的过程 温度上升 温度下降 3.静态工作点的估算
作业：
改进电路：
三极管特性 三极管基本放大电路
第07讲 静态工作点的稳定电路
+VCC Rc Rb2 UBQ Rb1 I2 B IB I1 Re IC
T
UE IE
通过一定的方式(利用 这种将输出量 (IC) 通过一定的方式 利用 Re 将 IC的变化 转化成电压的变化)引回到输入回路来影响输入量 转化成电压的变化 引回到输入回路来影响输入量 (UBE) 由于反馈的结果使输出量的变化减小， 的措施称为反馈;由于反馈的结果使输出量的变化减小 的措施称为反馈 由于反馈的结果使输出量的变化减小， 故称为负反馈； 由于反馈出现在直流通路之中， 故称为负反馈；又由于反馈出现在直流通路之中，故称 为直流负反馈。 为直流负反馈。 Re为负反馈电阻
IB
T
β ICEO
Q
2
温度对U 温度对 BE的影响 iB
50ºC
E C − U BE IB = RB
25 ºC T IB uBE IC
3
UBE
温度对β值及 温度对β值及ICEO的影响 T β、 ICEO IC 总的效果是： 总的效果是： iC Q´ ´ Q uCE
4
温度上升时， 温度上升时， 输出特性曲 线上移， 线上移，造 点上移。 成Q点上移。 点上移
Ii
+
U i Rb
•
•
Ib
β Ib
Rc RL
•
+
•
rbe
Uo
Ri +VCC Ro
-
输出电阻
Ro = Rc
+ ui Rb2 Rc C1 + Rb1 + T C2
+
P + RL uo Re Ce -
由于C 由于 E的存 在，交流性 能不受影响
14
若去掉C 若去掉 E
静态工作点的稳定及其偏置电路PPT课件
RL
RE
uo
CE
电容短路,直流电源短路，
画出交流通道
8
第8页/共24页
ib
ic
交 流
ii i1 i2
BC E
通 道
ui Rb1 Rb2
RC
RL
uo
2
•
Ii
•
•
Ib
Ic
.
BC
微 变
I1
I2 rbe
•
Ib
等
•
Ui
效
电
Rb1 Rb2
•
E
RC
RL
Uo
路
9
第9页/共24页
3. 性能参数指标
•
•
•
Ii
Ib
+EC
RB1 I1 RC
C1
IB
T
RB2 I2
RE1
RE2
I2 IB
I1
I2
EC RB1 RB2
UB
I2RB2
RB2 RB1 RB2
EC
UBE UB UE UB IERE
电容开路,画出直流通道
IC
IE
UB UBE RE
UB RE
6
第6页/共24页
+EC
I BQ
I EQ
1
RB1 I1 RC
RL uo
RC
交流通路
17
第页/共24页
交流通路：
RB1
RB2
RL
ui
uo
RE1
RC
Ii
Ib
Ic
微变等效电路： Ui
R'B
rbe
Ib RL Uo
第7讲_静态工作点的稳定
Q
Rc Rb2 UBQ Rb1 B I2
Rb1 VBB = ⋅VCC Rb1 + Rb 2
Rb = Rb1 // Rb 2
列输入回路方程
T
UEQ IEQ IB
Q
T
Re
(d)
VBB = I BQ Rb + U BEQ + I EQ Re
IE
Q
=
I EQ 1+ β
Rb + U BEQ + I EQ Re
VBB − U BEQ = Rb + Re 1+ β
(c)直流通路 直流通路
可得出I 可得出 EQ
I EQ
U −U 当 Re >> Rb ，即 (1+β)Re>> Rb 时， IEQ的表达与 I EQ = BQ BEQ β Re 1+ β 相同。因此，可用(1+β 的大小关系来判断I 相同。因此，可用 β)Re 与Rb1// Rb2 的大小关系来判断 1》IBQ 是
输入电阻 输出电阻
Ri =
U i I i • ( Rb // rbe ) = = Rb // rbe Ii Ii
Ro = Rc
+Vcc Rc + C2 + R Rb1 Re
L
Rb2 C1 + + ui -
Rb2
Rc +
T
uo -
+ •
T
Rb1 R Re L
•
Ui
-
UO
-
阻容耦合Q点稳定电路 阻容耦合 点稳定电路
T
而
RL
uo _
rbe = r
bb'
Rc Rb2 UBQ Rb1 B I2
Rb1 VBB = ⋅VCC Rb1 + Rb 2
Rb = Rb1 // Rb 2
列输入回路方程
T
UEQ IEQ IB
Q
T
Re
(d)
VBB = I BQ Rb + U BEQ + I EQ Re
IE
Q
=
I EQ 1+ β
Rb + U BEQ + I EQ Re
VBB − U BEQ = Rb + Re 1+ β
(c)直流通路 直流通路
可得出I 可得出 EQ
I EQ
U −U 当 Re >> Rb ，即 (1+β)Re>> Rb 时， IEQ的表达与 I EQ = BQ BEQ β Re 1+ β 相同。因此，可用(1+β 的大小关系来判断I 相同。因此，可用 β)Re 与Rb1// Rb2 的大小关系来判断 1》IBQ 是
输入电阻 输出电阻
Ri =
U i I i • ( Rb // rbe ) = = Rb // rbe Ii Ii
Ro = Rc
+Vcc Rc + C2 + R Rb1 Re
L
Rb2 C1 + + ui -
Rb2
Rc +
T
uo -
+ •
T
Rb1 R Re L
•
Ui
-
UO
-
阻容耦合Q点稳定电路 阻容耦合 点稳定电路
T
而
RL
uo _
rbe = r
bb'
2.4 静态工作点的稳定
Ri Rb1 ∥ Rb2 ∥[rbe (1 ) Re ]
' RL rbe (1 ) R
e
利?弊?
' RL 若(1 ) Re rbe，则Au Re
三、稳定静态工作点的方法
• 引入直流负反馈 • 温度补偿：利用对温度敏 感的元件，在温度变化时 直接影响输入回路。
2.4 静态工作点的稳定
一、温度对静态工作点的影响 二、静态工作点稳定的典型电路 三、稳定静态工作点的方法
本节课的教学目的： 1、总结Q点对动态参数的影响，使学生认识到不 解决Q点的稳定性，电路就不可能成为实用电 路。 2、温度是如何影响Q点的？ 3、理解典型的Q点稳定电路的组成及参数特点、 Q点的稳定原理、Re的负反馈作用、静态和动态 的分析。 4、什么是直流负反馈？ 5、Q点稳定的措施，如何分辨它们？
一、温度对静态工作点的影响
T（ ℃ ）→β↑→ICQ↑ → Q’
Q’
ICEO↑ 若UCEQ不变IBQ↑ 若温度升高时要Q’回到Q， 则只有减小IBQ
所谓Q点稳定，是指ICQ和UCEQ在温度变化时基本不 变，这是靠IBQ的变化得来的。
二、静态工作点稳定的典型电路
1. 电路组成
直流通路？
Ce为旁路电容，在交流 通路中可视为短路
例如，Rb1或Rb2采用热 阻。 Rb1应具有负温度系 数， Rb2应具有正温度系 数。
T (℃ ) I C U E U BE I B I C R b1 U B
讨论
图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态工作点？
若采用了措施，则是什么措施？
若 (1 ) Re ＞＞ Rb，则 U BQ
Rb1 VCC Rb1 Rb2
静态工作点的选择和稳定
工作点调整与优化
根据系统稳定性分析结果，调整电路的工作点，优化相关参数，以提高系统的稳定性和性能。
考虑干扰和噪声
在实际应用中，干扰和噪声可能对系统的工作点稳定性产生影响。在设计过程中应充分考虑这些 因素，采取相应的措施来降低干扰和噪声对系统稳定性的影响。
THANKS
感谢您的观看
考虑信号的逻辑电平
在数字电路中，信号的逻辑电平是关键参数。选择合适的工作点可以确保信号的逻辑电平 符合设计要求，避免逻辑错误和信号失真。
优化功耗和速度
选择合适的工作点可以优化数字电路的功耗和速度，以满足实际应用的需求。
系统级工作点稳定性考虑
系统稳定性分析
在系统级设计时，需要考虑整个系统的稳定性。通过分析系统的传递函数和频率响应，评估系统 在不同工作点下的稳定性表现。
根据元件的规格参数，如 最大和最小工作电压、电 流等，选择安全可靠的工 作点。
元件性能
考虑元件的性能参数，如 放大倍数、输入阻抗等， 以优化电路性能为目标选 择工作点。
元件匹配
为确保电路中各元件的性 能得到充分发挥，需考虑 元件间的匹配关系，选择 合适的工作点。
根据系统稳定性选择
负反馈
01
在负反馈电路中，选择合适的工作点可以增强系统的稳定性，
负载阻抗的变化会导致交流工作点的偏移。
频率变化对工作点的影响
信号源频率的变化会影响交流工作点的稳定 性。
工作点稳定性的测试与评估
测试方法
通过实际测量电路在不同条件下 的工作点，分析其变化情况。
数据处理
对测试数据进行整理、分析和处 理，得出工作点稳定性的结论。
评估标准
根据工作点变化的大小和范围， 制定相应的评估标准，如最大允 许偏移量等。
根据系统稳定性分析结果，调整电路的工作点，优化相关参数，以提高系统的稳定性和性能。
考虑干扰和噪声
在实际应用中，干扰和噪声可能对系统的工作点稳定性产生影响。在设计过程中应充分考虑这些 因素，采取相应的措施来降低干扰和噪声对系统稳定性的影响。
THANKS
感谢您的观看
考虑信号的逻辑电平
在数字电路中，信号的逻辑电平是关键参数。选择合适的工作点可以确保信号的逻辑电平 符合设计要求，避免逻辑错误和信号失真。
优化功耗和速度
选择合适的工作点可以优化数字电路的功耗和速度，以满足实际应用的需求。
系统级工作点稳定性考虑
系统稳定性分析
在系统级设计时，需要考虑整个系统的稳定性。通过分析系统的传递函数和频率响应，评估系统 在不同工作点下的稳定性表现。
根据元件的规格参数，如 最大和最小工作电压、电 流等，选择安全可靠的工 作点。
元件性能
考虑元件的性能参数，如 放大倍数、输入阻抗等， 以优化电路性能为目标选 择工作点。
元件匹配
为确保电路中各元件的性 能得到充分发挥，需考虑 元件间的匹配关系，选择 合适的工作点。
根据系统稳定性选择
负反馈
01
在负反馈电路中，选择合适的工作点可以增强系统的稳定性，
负载阻抗的变化会导致交流工作点的偏移。
频率变化对工作点的影响
信号源频率的变化会影响交流工作点的稳定 性。
工作点稳定性的测试与评估
测试方法
通过实际测量电路在不同条件下 的工作点，分析其变化情况。
数据处理
对测试数据进行整理、分析和处 理，得出工作点稳定性的结论。
评估标准
根据工作点变化的大小和范围， 制定相应的评估标准，如最大允 许偏移量等。
静态工作点的设置及稳定
现代技能开发
),+
移到负载线上方 /# 处， 接近饱和区， 在交流信号输入时就会形成 输出波形上下不对称， 即出现失真。另外， 晶体管老化也会使其 特性曲线变化， 从而引起失真。
图: 电源电压的波动
图;
图电池的
陈旧、 老化， 电压的降低等造成放大电路直流负载线向左下方移 动， 静点从 / 移到 /# ， 从而引起失真 ) 如图 ; + 。 温度变化影响晶体管输出特性曲线 电阻和电容量值虽然 也会随温度变化而略有变化， 但与温度对晶体管输出特性的影响 相比就微乎其微了。随着温度的升高， 晶体管的 -0.= 和 ! 等参数 随之增大，都会导致 -0 增大，晶体管的整个输出特性会向上移 动。 但由于直流负载线位置不变， 因此， 静点就从 / 移到 /# ， 接近 饱和区 ) 如图 < + 。 当输入信号略有增大时， 就会出现饱和失真， 严 重时放大电路将无法正常工作。 上述几种因素中， 温度变化是影响静点稳定的最主要因素。 如何获得稳定的静态工作点 从上面的讨论可知： 尽管造成静点的漂移有许多因素， 但引 起的后果是相同的， 就是使集电极电流 -0 和静态电压 102 发生变 化。为了克服这种变化， 一般都采用反馈控制的方法， 即将集电 极电流和电压反过来作用到输入回路， 影响基极电流的大小， 以 平衡集电极电流和电压的变化。只要电路参数安排得当， 就可以
这样在教练上改变中锉削站立姿势那一部分的录像片并口诀去自我训练因为钻孔只要掌握了方过去教师一统练习场的局面实行了以告诉学生一边看片一边想黑板上的口和步骤就可以进行操作训练又因为钻学生为主体达到师生互动练习场上没教学生在想中去理解回味体验录像孔没有前后动作上的协调所以完全可以课题训练时先把錾片和口诀的意义
图 / 所示是几种引入负反馈的稳定静点的电路， 其中 ) . + 为
),+
移到负载线上方 /# 处， 接近饱和区， 在交流信号输入时就会形成 输出波形上下不对称， 即出现失真。另外， 晶体管老化也会使其 特性曲线变化， 从而引起失真。
图: 电源电压的波动
图;
图电池的
陈旧、 老化， 电压的降低等造成放大电路直流负载线向左下方移 动， 静点从 / 移到 /# ， 从而引起失真 ) 如图 ; + 。 温度变化影响晶体管输出特性曲线 电阻和电容量值虽然 也会随温度变化而略有变化， 但与温度对晶体管输出特性的影响 相比就微乎其微了。随着温度的升高， 晶体管的 -0.= 和 ! 等参数 随之增大，都会导致 -0 增大，晶体管的整个输出特性会向上移 动。 但由于直流负载线位置不变， 因此， 静点就从 / 移到 /# ， 接近 饱和区 ) 如图 < + 。 当输入信号略有增大时， 就会出现饱和失真， 严 重时放大电路将无法正常工作。 上述几种因素中， 温度变化是影响静点稳定的最主要因素。 如何获得稳定的静态工作点 从上面的讨论可知： 尽管造成静点的漂移有许多因素， 但引 起的后果是相同的， 就是使集电极电流 -0 和静态电压 102 发生变 化。为了克服这种变化， 一般都采用反馈控制的方法， 即将集电 极电流和电压反过来作用到输入回路， 影响基极电流的大小， 以 平衡集电极电流和电压的变化。只要电路参数安排得当， 就可以
这样在教练上改变中锉削站立姿势那一部分的录像片并口诀去自我训练因为钻孔只要掌握了方过去教师一统练习场的局面实行了以告诉学生一边看片一边想黑板上的口和步骤就可以进行操作训练又因为钻学生为主体达到师生互动练习场上没教学生在想中去理解回味体验录像孔没有前后动作上的协调所以完全可以课题训练时先把錾片和口诀的意义
图 / 所示是几种引入负反馈的稳定静点的电路， 其中 ) . + 为
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Au减小
R i R B // rbe
R i R B 1 // R B 2 // rbe (1 β ) R E
Ri 提高
Ro
RC
Ro RC
Ro不变
三、稳定静态工作点的方法
• 引入直流负反馈
• 温度补偿：利用对温度 敏感的元件，在温度变 化时直接影响输入回路。
T (℃) I C U E U BE I B I C Rb1 U B
RS
+ eS – –
画微变等效电路
+UCC
I b
R'B
Ic
Ib
RL RC
RB1 C1
U o
RC
C2 RL
U i
rbe
ui RB2
RE
CE
u0
求电压放大倍数 求 输 入 电 阻 求 输 出 电 阻
U RL 0 Au rbe Ui
Ri R B1 // R B 2 // rbe
分压式电流负反馈工作点稳定电路
利用戴维南定理等效变换后求解Q点
VBB Rb1 VCC Rb1 Rb2
Rb Rb1 ∥ Rb2
Rb上静态电压 可忽略不计！
VBB I BQ Rb U BEQ I EQ Re I BQ Rb U BEQ (1 ) I BQ Re U BQ U BEQ (1 ) I BQ Re
C1 IB V + B + V + E I 2 RS RL uo R u B2 + RE + i CE – eS – –
在估算时一般选取： I2= (5 ~10) IB，VB= (5 ~10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。
4. 动态分析 +UCC
RB1 C1 + + ui RB2 RC C2 + + RE RL uo + CE – 旁路电容 对交流：旁路电容 CE 将RE 短路， RE不起 作用， Au，Ri，Ro与固定偏置电路相同。
R0 RC
动态分析
+UCC
I b
R'B
Ic
RB1 C1
RL RC
RC
C2 RL
U i
rbe
I b
RE
IB
U o
ui RB2
RE
u0
U Ri i I
i
U i U U i i R B1 // R B 2 rbe (1 ) R E
R B1 // R B 2 //rbe (1 ) R E
RB1 C1
RL RC
RC
C2
RL
R'B
U i
rbe
I b
RE
IB
U 0 A u U
i
U o
ui RB2
RE
CE
u0
I R'L U 0 b
I r ( 1) I R U i b be b E
RC // R L Au rbe (1 ) R E
I EQ
0.2 1.8
0.94 mA
静 态 值
ICQ I EQ 0.94mA I EQ I BQ 0.94 9.4A 1 101
4K Rs 33K
200 1. 8K
u0
CE
~
us
UCEQ 10 0.94 （3 2） 5.3V
26 rbe 100 101 2.9 K 0.94
讨论
图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态工作点？
若采用了措施，则是什么措施？
Ri RB1 // RB 2 //[rbe （ 1 ）RE1 ]
例1：已知β =100， rbb' 100 1）求静态值 2）求电压放 大倍数Au及Aus 3）求Ri和R0 +10V 33 解： 1） U BQ 10 2.48V 100K 3K 133 C2 C1 2.48 0.7
I C β I B I CEO U CC U B E β (1 β ) I CB O RB
UBE下降2~2.5mV β增大0.5~2% 温度升高10℃ ICBO 增大1倍。
上式表明，当UCC和 RB一定时， IC与 UBE、 以及 ICEO 有关，而这三个参数随温度而变化。
第七讲 静态工作点的稳定
第七讲 静态工作点的稳定
一、温度对静态工作点的影响 二、静态工作点稳定的典型电路 三、稳定静态工作点的方法
基本共射放大电路
+EC RB C1
+
RC
C2
+
T
RL uo 输出
输入 ui
合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的 先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条 件的变化而发生变动。
2）画微变等效电路：
I b
Ic
RL RC
5） 求A us
U o
/U U 0 S
Rs ~
R'B
rbe
I b
RE
us
us A
Ri Au 4.9 Ri RS
U /U 求A 3） u 0 i
A u
RC // RL rb e （ 1 ）RE
静态分析不受影响
动态分析
仅RE变为RE1+ RE2 RB1 C1 T
RL RC
微变等效电路：
I b
R'B
Ic
I b
R E1
U o
RC
+UCC
C2 RL
CE
U i
rbe
ui
RB2
RE1 RE2
uo
A u
RC // RL rbe (1 ) RE1
R0 RC
A u
3） Ri 12 // 3 // 0.426 360
RC rb e
301.5 0.422
106.6
R0 RC 1.5k
+UCC RB1 C1 + + ui RB2 RC
C2 +
对地 短路
如果去掉CE ， Au，Ri，Ro ？
RS + eS – –
温度升高时， IC将增加，使Q点沿负载线上移。
iC Q´ Q
温度升高时，输 出特性曲线上移 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。
O
uCE
固定偏置电路的工作点 Q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升 高使 IC 增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变 化，保持Q点基本稳定。
R0 RC
例1：已知β =30，rbb' 300 1）求静态值 2）求电压放大 倍数Au 3）求Ri和R0 +20V 解： 3 12K 1.5 K C2 U 20 4 V 1） BQ C1 12 3
I EQ
静 态 值
4 0.7 6.39 mA 0.5
us ICQ I EQ 6.39mA ~ I BQ I BQ 6.39 213A 1 β 31
温度升高IC增大，反馈的结果使之减小
Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。
3. Q点分析
Rb1 VCC Rb1 Rb2 U BQ－U BEQ Re
U BQ
I EQ
I BQ
I EQ 1
U CEQ VCC I CQ Rc I EQ Re VCC I EQ ( Rc Re )
二、静态工作点稳定的典型电路
1. 电路组成
直流通路？
Ce为旁路电容，在交流 通路中可视为短路
2. 稳定原理
为了稳定Q点，通常I1>> IBQ， 即I1≈ I2；因此 Rb1 U BQ VCC Rb1 Rb2 基本不随温度变化。
I EQ
U BQ U BEQ Re
Re 的作用
T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓（UB基本不变）→ IB ↓→ IC↓ 关于反馈的一些概念： 将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措 施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称 为正反馈。 IC通过Re转换为ΔUE影响UBE
1001.5 2.91010.2
6.5
4) 求输入电阻和输出电阻
Ri 100 // 33 // （2.9 101 0.2） 12k R0 RC 3k
分压式偏置电路
有旁路电容CE 无旁路电容CE
RL Au β rbe
β RL Au rbe (1 β ) RE
前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，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。
一、温度对静态工作点的影响
在固定偏置放大电路中，当温度升高时， UBE、 、 ICBO 。 温度升高1℃
RE
短路 + + RL uo CE –
I i
I B b
+
Ic C
去掉CE后的 微变等效电路
RS
I RB r be
RB
β Ib
+
RC RL U o
R B R B1 // R B 2
静态分析不受影响
R i R B // rbe
R i R B 1 // R B 2 // rbe (1 β ) R E
Ri 提高
Ro
RC
Ro RC
Ro不变
三、稳定静态工作点的方法
• 引入直流负反馈
• 温度补偿：利用对温度 敏感的元件，在温度变 化时直接影响输入回路。
T (℃) I C U E U BE I B I C Rb1 U B
RS
+ eS – –
画微变等效电路
+UCC
I b
R'B
Ic
Ib
RL RC
RB1 C1
U o
RC
C2 RL
U i
rbe
ui RB2
RE
CE
u0
求电压放大倍数 求 输 入 电 阻 求 输 出 电 阻
U RL 0 Au rbe Ui
Ri R B1 // R B 2 // rbe
分压式电流负反馈工作点稳定电路
利用戴维南定理等效变换后求解Q点
VBB Rb1 VCC Rb1 Rb2
Rb Rb1 ∥ Rb2
Rb上静态电压 可忽略不计！
VBB I BQ Rb U BEQ I EQ Re I BQ Rb U BEQ (1 ) I BQ Re U BQ U BEQ (1 ) I BQ Re
C1 IB V + B + V + E I 2 RS RL uo R u B2 + RE + i CE – eS – –
在估算时一般选取： I2= (5 ~10) IB，VB= (5 ~10) UBE， RB1、RB2的阻值一般为几十千欧。
4. 动态分析 +UCC
RB1 C1 + + ui RB2 RC C2 + + RE RL uo + CE – 旁路电容 对交流：旁路电容 CE 将RE 短路， RE不起 作用， Au，Ri，Ro与固定偏置电路相同。
R0 RC
动态分析
+UCC
I b
R'B
Ic
RB1 C1
RL RC
RC
C2 RL
U i
rbe
I b
RE
IB
U o
ui RB2
RE
u0
U Ri i I
i
U i U U i i R B1 // R B 2 rbe (1 ) R E
R B1 // R B 2 //rbe (1 ) R E
RB1 C1
RL RC
RC
C2
RL
R'B
U i
rbe
I b
RE
IB
U 0 A u U
i
U o
ui RB2
RE
CE
u0
I R'L U 0 b
I r ( 1) I R U i b be b E
RC // R L Au rbe (1 ) R E
I EQ
0.2 1.8
0.94 mA
静 态 值
ICQ I EQ 0.94mA I EQ I BQ 0.94 9.4A 1 101
4K Rs 33K
200 1. 8K
u0
CE
~
us
UCEQ 10 0.94 （3 2） 5.3V
26 rbe 100 101 2.9 K 0.94
讨论
图示两个电路中是否采用了措施来稳定静态工作点？
若采用了措施，则是什么措施？
Ri RB1 // RB 2 //[rbe （ 1 ）RE1 ]
例1：已知β =100， rbb' 100 1）求静态值 2）求电压放 大倍数Au及Aus 3）求Ri和R0 +10V 33 解： 1） U BQ 10 2.48V 100K 3K 133 C2 C1 2.48 0.7
I C β I B I CEO U CC U B E β (1 β ) I CB O RB
UBE下降2~2.5mV β增大0.5~2% 温度升高10℃ ICBO 增大1倍。
上式表明，当UCC和 RB一定时， IC与 UBE、 以及 ICEO 有关，而这三个参数随温度而变化。
第七讲 静态工作点的稳定
第七讲 静态工作点的稳定
一、温度对静态工作点的影响 二、静态工作点稳定的典型电路 三、稳定静态工作点的方法
基本共射放大电路
+EC RB C1
+
RC
C2
+
T
RL uo 输出
输入 ui
合理设置静态工作点是保证放大电路正常工作的 先决条件。但是放大电路的静态工作点常因外界条 件的变化而发生变动。
2）画微变等效电路：
I b
Ic
RL RC
5） 求A us
U o
/U U 0 S
Rs ~
R'B
rbe
I b
RE
us
us A
Ri Au 4.9 Ri RS
U /U 求A 3） u 0 i
A u
RC // RL rb e （ 1 ）RE
静态分析不受影响
动态分析
仅RE变为RE1+ RE2 RB1 C1 T
RL RC
微变等效电路：
I b
R'B
Ic
I b
R E1
U o
RC
+UCC
C2 RL
CE
U i
rbe
ui
RB2
RE1 RE2
uo
A u
RC // RL rbe (1 ) RE1
R0 RC
A u
3） Ri 12 // 3 // 0.426 360
RC rb e
301.5 0.422
106.6
R0 RC 1.5k
+UCC RB1 C1 + + ui RB2 RC
C2 +
对地 短路
如果去掉CE ， Au，Ri，Ro ？
RS + eS – –
温度升高时， IC将增加，使Q点沿负载线上移。
iC Q´ Q
温度升高时，输 出特性曲线上移 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。
O
uCE
固定偏置电路的工作点 Q点是不稳定的，为此需要改进偏置电路。当温度升 高使 IC 增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点的变 化，保持Q点基本稳定。
R0 RC
例1：已知β =30，rbb' 300 1）求静态值 2）求电压放大 倍数Au 3）求Ri和R0 +20V 解： 3 12K 1.5 K C2 U 20 4 V 1） BQ C1 12 3
I EQ
静 态 值
4 0.7 6.39 mA 0.5
us ICQ I EQ 6.39mA ~ I BQ I BQ 6.39 213A 1 β 31
温度升高IC增大，反馈的结果使之减小
Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。
3. Q点分析
Rb1 VCC Rb1 Rb2 U BQ－U BEQ Re
U BQ
I EQ
I BQ
I EQ 1
U CEQ VCC I CQ Rc I EQ Re VCC I EQ ( Rc Re )
二、静态工作点稳定的典型电路
1. 电路组成
直流通路？
Ce为旁路电容，在交流 通路中可视为短路
2. 稳定原理
为了稳定Q点，通常I1>> IBQ， 即I1≈ I2；因此 Rb1 U BQ VCC Rb1 Rb2 基本不随温度变化。
I EQ
U BQ U BEQ Re
Re 的作用
T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓（UB基本不变）→ IB ↓→ IC↓ 关于反馈的一些概念： 将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措 施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈，反之称 为正反馈。 IC通过Re转换为ΔUE影响UBE
1001.5 2.91010.2
6.5
4) 求输入电阻和输出电阻
Ri 100 // 33 // （2.9 101 0.2） 12k R0 RC 3k
分压式偏置电路
有旁路电容CE 无旁路电容CE
RL Au β rbe
β RL Au rbe (1 β ) RE
前述的固定偏置放大电路，简单、容易调整，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。
一、温度对静态工作点的影响
在固定偏置放大电路中，当温度升高时， UBE、 、 ICBO 。 温度升高1℃
RE
短路 + + RL uo CE –
I i
I B b
+
Ic C
去掉CE后的 微变等效电路
RS
I RB r be
RB
β Ib
+
RC RL U o
R B R B1 // R B 2
静态分析不受影响