2016模拟电路基础（电工版）授课教案：分压式工作点稳定电路.docVIP

模拟电路基础授课教案 分压式工作点稳定电路 任课教师：李川 授课日期：_______ 目标：熟悉温度对Q点的影响 熟悉分压式工作点稳定电路组成、Q点稳定原理，会用估算法求Q点 掌握三极管微变等效模型 重点：T对Q点的影响 分压式工作点稳定电路组成、Q点稳定原理、Q点求法 难点：三极管微变等效模型 一、温度对静态工作点的影响 ↗β↑ （T↑1℃ β↑0.5％～1.0％）↘ T↑→ICBO↑（T↑10℃ ICBO↑一倍）→ICEO↑→IC↑ 工作点不稳定 ↘|UBE|↓（T↑1℃ UBE↓2.5 mV）↗ 二、分压式工作点稳定电路组成 图2.2.1 分压式工作点稳定电路 为了稳定静态工作点，常采用分压式工作点稳定电路，如图2.2.1所示。图中，Rb1为上偏置电阻，Rb2为下偏置电阻，Re为发射极电阻，Ce为射极旁路电容，它的作用使电路的交流信号放大能力不因Re存在而降低。 三、分压式工作点稳定电路的工作原理 1．分压式工作点稳定电路的静态分析 图2.2.1所示电路，当Rb1、Rb2选择适当，使流过Rb1的电流I1IB时，流过Rb2的电流I2＝I1－IB≈I1，则： ； ； U C E＝VC C－I C RC－I E Re≈VCC－I C ( RC +R e )； 。 若电路满足I1≥（5~10）IB，UB≥（5~10）UBE，可知，UB由Rb1、Rb2分压而定，与温度变化基本无关。IC基本与三极管参数无关。 该电路又称分压式射极偏置电路，求Q点思路：UB→IE→UCE。 2．稳定工作点的过程及注意事项 (1)稳定过程：T（温度）↑→IC↑→IE↑→UE↑UBE↓→IB↓ IC↓←─────────────┘? (2)注意事项：①要提高工作点的热稳定性，应要求I1IB和UBUBE。今后如不特别说明，都认为电路满足上述条件。②分压式工作点稳定电路只能使工作点基本不变。实际上，当温度变化时，由于β变化，IC也会有变化。在热稳定性中，β随温度变化的影响最大，可利用Re减小β对Q点的影响；也可采用温度补偿的方法减小温度变化的影响。 [例2.2.1] 在图2.2.1所示的分压式工作点稳定电路中，若Rb1＝75kΩ，Rb2＝18 kΩ，Rc＝3.9 kΩ，Re＝1 kΩ，VCC＝9V。三极管的UBE＝0.7V，β＝50。（1）试确定Q点；（2）若更换管子，使β变为100，其它参数不变，确定此时Q点。 解：（1） ＝ U C E ≈ VCC－I C ( RC +R e ) = （μA） （2）当β＝100时，由上述计算过程可以看到，UB、IC和UCE与（1）相同，而（μA） 由此例可见，对于更换管子引起β的变化，分压式工作点稳定电路能够自动改变IB以抵消β变化的影响，使Q点基本保持不变（指IC、UCE保持不变）。 四、三极管的微变等效模型（Small signal equivalent circuit） 所谓“微变”是指微小变化的信号，即小信号。在低频小信号条件下,工作在放大状态的三极管在放大区的特性可近似看成线性，此时，三极管可用一线性电路来等效,称为微变等效模型。 1．三极管基极与发射极之间等效交流电阻rbe 因输入信号很小，故ΔuBE只是输入特性曲线中很小的一段，则ΔiB与ΔuBE可近似看作线性关系，用一等效电阻来表示，即。 的估算式: 或 是动态电阻，只能用于计算交流量，且仅适用于0.1mA＜IC＜5 mA范围内，否则将产生较大误差。 2．三极管集电极与发射极之间等效为受控电流源 在放大区，当变化时， 几乎不变， Δ→Δ，并且=β，反映了三极管的电流控制作用，故可等效为受控电流源。 受控电流源β也可用gm表示。gm表示基极电压对集电极电流的控制能力，单位为毫西门子(mS)。gm越大，管子的放大能力越强。 由此得出图2.3.4所示三极管简化微变等效电路。 图2.3.4 三极管简化微变等效电路 作业 做一份试卷（第二章内容） 2