5稳定静态工作点的放大电路
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放大电路静态工作点的计算求解法
ID
I
DSS
(1
U GS UP
)
2
1 (1 UGS )2 2
1 (1 UGS )2 2
U DS V DD(RS Rd )ID 16 20 ID
上述方程组代入数据得两组解：
第一组：IDQ=0.46mA 第二组：IDQ=0.78mA
UGSQ= -0.6V UGSQ= -3.8V＜Up
第二组数据不合理，故工作点应为第一组：
放大电路的静态工作点也可以通过计算得到，因为场效 应管的转移特性曲线有对应的数学表达式，这样就可以通过 计算求解静态工作点，免去了图解的麻烦。
第5章 基本放大电路
2010.02
共源组态场效应管放大电路有分压偏置和自给偏压两 种电路形式。
分压偏置既可采用增强型管，也可采用耗尽型管； 自给偏压只能采用耗尽型管。 这些偏压电路除了场效应管的类型不同，静态工作点 计算方法一样，但所用的公式有些不同 。
5.3 放大电路静态工作点的计算求解法
5.3.1 场效应晶体管放大电路静态工作点的 计算求解
5.3.2 双极型晶体管放大电路静态工作点的 计算求解法
5.3.3 放大电路静态工作点的稳定
第5章 基本放大电路
2010.02
5.3 放大电路静态工作点的计算求解法
5.3.1 场效应晶体管放大电路静态工作点的 计算求解
解： 场效应管是耗尽型，漏极电流可由下式算出
I DQ
I
DSS
(1
U GSQ U GS(off)
)
2
4 (1
2)2 4
1mA
于是可求出
RS
UGSQ I DQ
2k
第5章 基本放大电路
2010.02
第7讲 (2-42-5)静态工作点的稳定
end
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
3.5.1 温度对工作点的影响
1. 温度变化对 CBO的影响 温度变化对I I CBO = I CBO(T0 = 25° C ) ⋅ e k (T −T0 ) 温度T 温度 ↑ → 输出特性曲线上移
IBQ Rb1 I1 Re UEQ IEQ
I EQ =
U BQ − U BEQ Re
Re 的作用
T(℃)↑→IC↑ ℃ →UE ↑
基本不变） （UB基本不变）
UBE↓ → IB ↓ → IC↓
关于反馈的一些概念： 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。 施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 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。 为正反馈。 IC通过 e转换为 E影响 BE 通过R 转换为∆U 影响U T↑→IC↑ ，反馈的结果使 C↓ 反馈的结果使I Re起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强，Q点越稳定。 起直流负反馈作用，其值越大，反馈越强， 点越稳定 点越稳定。 Re有上限值吗？ 有上限值吗？
解：（1） I BQ = ） VCC − VBE 12V ≈ = 40µA Rb 300kΩ
例题
共射极放大电路
I CQ = β ⋅ I BQ = 80 × 40µA = 3.2mA
VCEQ = VCC − Rc ⋅ I CQ = 12V - 2kΩ × 3.2mA = 5.6V
），BJT工作在放大区。 工作在放大区。 静态工作点为Q（ µ ， ， ）， 工作在放大区 静态工作点为 （40µA，3.2mA，5.6V）， V 12V I BQ = CC ≈ = 120µA I CQ = β ⋅ I BQ = 80 × 120µA = 9.6mA （2）当Rb=100kΩ时， ） Ω Rb 100kΩ
静态工作点稳定的放大电路
1、声音洪亮 2、语言精简 3、点评步骤： 判断正误-规 范思路-征求 意见
基础知识探究
1、写出分压式偏置放大电路稳定工作点的过程？
探究案展示点评
展示内容 任务二 任务二 任务三 任务三 展示人员 展示要求 点评人员 点评要求
1、书面展示 2、动作迅速 3、书写规范 4、格式正确 5、声音洪亮 6、尽量脱稿
21b2ccbqbbrrrvv???cqbqii?eqbebqeqcqrvvii???vceqvccicqrcre分压式偏置放大电路的直流通路2交流参数估算电压放大倍数输入电阻rirb1rb2rbe输出电阻rorc分压式偏置放大电路的交流通路??要确保分压偏置电路的静态工作点稳定应满足两个条件
静态工作点稳定的放大电路
2．稳定静态工作点
3.电路参数估算 （1）静态工作点的估算 分压式偏置放大电路的直流通路 图所示，可推导出下列静态工作点的估算公式。
VBQ VCC
I BQ I CQ
Rb2 Rb1 Rb 2
I CQ I EQ
分压式偏置放大电路的直流通路
VBQ VBE Q Re
VCEQ≈VCC-ICQ（Rc+Re）
(三)集电极—基极偏置放大电路 1．电路组成 电路的组成特点：Rb跨接在放大管 的c极和b极之间。
2．稳定静态工作点的原理
集电极—基极偏置放大电路
探究案展示点评
展示内容 任务一 任务一 展示人员 展示要求 点评人员 点评要求
1、书面展示 2、动作迅速 3、书写规范 4、格式正确 5、声音洪亮 6、尽量脱稿
2、根据下图，试写出集电极-基极偏置放大电路稳定工作点 的过程？
3、某放大电路的上限截止频率为10KHz，下限截止频率为 500Hz，则其通频带为 。 4、已知两共射极放大电路空载时电压放大倍数绝对值分别 为A和A，若将它们接成两级放大电路，则其放大倍数绝 对值（ ）。 A.Au1Au2 B. Au1+Au2 C. 大于Au1Au2 D. 小于Au1Au2 5、某放大器输入电压为10mv时,输出电压为7V；输入电压 为15mv时, 输出电压为6.5V，则该放大器的电压放大倍数 为（ ） 。 A. 100 B. 700 C. -100 D. 433
三种基本放大电路及静态工作点
三种基本放大电路的比较
总结词：性能比较
详细描述：共射、共基和共集三种基本放大电路各有其特点和应用范围。共射放大电路具有电流和电压的放大作用，适用于 低频信号的放大；共基放大电路主要实现电压放大，适用于高频信号的放大；共集放大电路主要实现电流放大，适用于功率 驱动等场合。在实际应用中，可以根据需要选择合适的放大电路。
02
CATALOGUE
三种基本放大电路
共射放大电路
总结词
电流和电压的放大作用
详细描述
共射放大电路是三种基本放大电路中最常用的电路，它具有电流和电压的放大作用。在共射放大电路中，输入信 号通过基极和发射极加在晶体管的集电极和发射极之间，使得集电极电流发生变化，并通过集电极电阻将电流变 化转换为电压变化，实现电压和电流的放大。
共基放大电路的应用
高频放大
共基放大电路具有高频放 大的特点，适用于高频信 号的放大和处理，如无线 通信、雷达信号处理等。
宽频带放大
由于共基放大电路的高频 特性，它也适用于宽频带 信号的放大，如宽带通信 、视频信号处理等。
高速放大
共基放大电路具有高速响 应的特点，适用于高速信 号的放大和处理，如数字 信号处理、图像处理等。
。
共集放大电路的静态工作点
总结词
共集放大电路的静态工作点通常设置在输入 信号的零点附近，以实现较小的失真和较高 的输出阻抗。
详细描述
在共集放大电路中，静态工作点通常设置在 输入信号的零点附近，这样可以实现较小的 失真和较高的输出阻抗。这是因为共集放大 电路具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗 ，因此能够减小信号源的内阻和负载对输出 信号的影响，从而提高信号传输的质量和稳 定性。
03
CATALOGUE
放大电路静态工作点的稳定、放大电路的三种接法
升高、 IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点
的变化，保持Q点稳定。
常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点
继续
2. 静态工作点稳定的放大器 (p105)
Rb1 Cb1
+VCC
Rc
I1
IC Cb2
IB
（1） 结构 及工作原理
+
T
+
+
u i
Rb2
I2 Re
IE RL
u o
-
-
+
选I2=（5~10）IB ∴I1 I2
β
R
L
rbe (1 β )Re
继续
输入电阻：
ii
+
+
ui
Rb1
-
+
Ri
ib b
c ic
+
rbe
e
Rb2
β ib
+
RC
RL
u o
R
-
+
Ri
Ro
Ri＝
ui ib
rbe
(1 β )Re
Ri Ri // Rb1 // Rb2
输出电阻：
Ro Rc
[rbe (1 β )Re ]// Rb1 // Rb2
3. ICBO 改变。温度每升高 10C ，ICBQ 大致将增加一 倍，说明 ICBQ 将随温度按指数规律上升。
温度升高，最终将导致 IC 增大，Q 上移。波形容易失真。
iC
VCC RC
T = 20 C
T = 50 C
Q
iB
Q
O VCC uCE
温度对 Q 点和输出波形的影响
的变化，保持Q点稳定。
常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点
继续
2. 静态工作点稳定的放大器 (p105)
Rb1 Cb1
+VCC
Rc
I1
IC Cb2
IB
（1） 结构 及工作原理
+
T
+
+
u i
Rb2
I2 Re
IE RL
u o
-
-
+
选I2=（5~10）IB ∴I1 I2
β
R
L
rbe (1 β )Re
继续
输入电阻：
ii
+
+
ui
Rb1
-
+
Ri
ib b
c ic
+
rbe
e
Rb2
β ib
+
RC
RL
u o
R
-
+
Ri
Ro
Ri＝
ui ib
rbe
(1 β )Re
Ri Ri // Rb1 // Rb2
输出电阻：
Ro Rc
[rbe (1 β )Re ]// Rb1 // Rb2
3. ICBO 改变。温度每升高 10C ，ICBQ 大致将增加一 倍，说明 ICBQ 将随温度按指数规律上升。
温度升高，最终将导致 IC 增大，Q 上移。波形容易失真。
iC
VCC RC
T = 20 C
T = 50 C
Q
iB
Q
O VCC uCE
温度对 Q 点和输出波形的影响
放大电路 静态工作点
放大电路静态工作点放大电路是电子电路中的一种重要类型，通过放大输入信号的幅度来产生输出信号。
放大电路通常包括一个静态工作点，在这个工作点上，电路的特定参数处于稳定状态，以确保电路的正常工作。
本文将介绍放大电路的静态工作点，包括其定义、影响因素、稳定性分析以及常见的静态工作点调节方法。
一、静态工作点的定义放大电路的静态工作点通常指的是输出特性曲线上的一个固定工作点，也称为直流工作点。
在这个工作点上，放大电路的输出处于稳定状态，以确保输入信号能够得到有效的放大。
静态工作点的确定需要考虑电路中的元件参数以及电源电压等因素，以确保电路在运行时处于合适的工作状态。
二、静态工作点的影响因素1. 电源电压：电源电压是决定静态工作点位置的重要因素，较高的电源电压可以使得电路的工作点偏离中心，而较低的电源电压则可能使得工作点进入饱和或者切断状态。
2. 元件参数：对于晶体管放大电路来说，晶体管的基极电压、发射极电流等参数会对静态工作点产生影响，必须通过设计和选型来确保其稳定。
3. 温度：温度的变化会导致电路中元件参数的变化，从而影响静态工作点的位置，因此需要考虑温度对放大电路的影响。
三、静态工作点的稳定性分析放大电路的静态工作点稳定性分析是确定电路稳定工作状态的关键。
通过稳定性分析可以了解电路静态工作点的可靠性，判断其在不同工作条件下的稳定性，从而对电路进行合理设计。
1. 直流负载线：直流负载线是指在输出特性曲线上的直流特性曲线，通过分析直流负载线可以了解电路的工作状态，以及在不同工作条件下工作点的变化情况。
2. 静态稳定区域：通过绘制静态稳定区域图，可以清晰地了解电路在不同工作条件下的稳定性，从而确定静态工作点的合适位置。
3. 偏置电路设计：偏置电路的设计对静态工作点的稳定性具有重要影响，通过合理设计偏置电路可以确保静态工作点的稳定。
四、常见的静态工作点调节方法1. 变压器调节法：通过变压器调节输入电源电压或输出电路供电的电压，以调整静态工作点的位置。
电路基础与集成电子技术-5.3 放大电路静态工作点的计算求解法.ppt
Uo 直 交流 流通 通路 路 UR biR2 b2
V CC
V CC
R cRc
VTVT R Re e
RL Uo
第5章 基本放大电路
2010.02
例5.b：试画出图中电路的直流通路和交流通路。
Rb1
C1 +
Ui
V CC
Rc
+ C2
VT
Rb1Rb1Rb1
C1 +
Rc RcRc V CC
+ C2
VTVTVT
VDD
R g1
Rd
VT + C2
C1 +
U i Rg2
R
RL
+
Uo
CS
VDD
R g1
Rd
VT + C2
C1 +
U i Rg2
R
RL
+
Uo
CS
(a) 采用增强型管
(b) 采用耗尽型管
图 场效应管放大电路的分压偏置
第5章 基本放大电路
2010.02
自给偏压共源组态场效应管放大电路如图所示，电路 中应只能用耗尽型MOSFET。
容量足够大。试计算静态工作点，并讨论晶体管的工作状态。
R b1
C1 +
.
Ui
V CC
Rc
+ C2
VT
RL
R e1
.
Uo
R e2 +
Ce
图5.3.6 例5.4电路图
解：
因只有一个上偏置电阻，无须 用戴文宁定理进行变换，可写出
I BQ
V 'CC UBE
R 'b (1 )Re
V CC
V CC
R cRc
VTVT R Re e
RL Uo
第5章 基本放大电路
2010.02
例5.b：试画出图中电路的直流通路和交流通路。
Rb1
C1 +
Ui
V CC
Rc
+ C2
VT
Rb1Rb1Rb1
C1 +
Rc RcRc V CC
+ C2
VTVTVT
VDD
R g1
Rd
VT + C2
C1 +
U i Rg2
R
RL
+
Uo
CS
VDD
R g1
Rd
VT + C2
C1 +
U i Rg2
R
RL
+
Uo
CS
(a) 采用增强型管
(b) 采用耗尽型管
图 场效应管放大电路的分压偏置
第5章 基本放大电路
2010.02
自给偏压共源组态场效应管放大电路如图所示，电路 中应只能用耗尽型MOSFET。
容量足够大。试计算静态工作点，并讨论晶体管的工作状态。
R b1
C1 +
.
Ui
V CC
Rc
+ C2
VT
RL
R e1
.
Uo
R e2 +
Ce
图5.3.6 例5.4电路图
解：
因只有一个上偏置电阻，无须 用戴文宁定理进行变换，可写出
I BQ
V 'CC UBE
R 'b (1 )Re
放大电路静态工作点的稳定措施
在放大电路的工作过程中电源电压的波动元件的老化或因温度变化引起三极管参数的变化都会造成静态工作点变化从而使动态参数发生变化最终导致电路出现异常
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
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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放大电路的静态工作点是确保电路正常放大的关键，必须合理设置。若设置不当，可能导致饱和失真或截止失真。影响静态工作点的素包括电源电压的改变、晶体管老化引起的参数变化以及温度变化。其中，温度变化对静态工作点的影响尤为显著，它会导致输入特性曲线和输出特性曲线的移动，进而影响电流和电压。为了稳定静态工作点，可以采取分压式偏置电路，通过分压电阻保证电压恒定，并将输出端的变化引回输入端与电压比较，使电流产生相应的变化。此外，还可以采用温度补偿电路，通过加入热敏电阻来进一步提高工作点的稳定性。这些措施共同确保了放大电路在各种条件下都能保持稳定的工作状态。