直流工作狀態是指放大器處于無信號輸入的狀態,此時電路中各處的電壓、電流都是直流量,通常又叫做靜態。靜態工作點(直流工作點)則是此時三極管直流電壓Ube、Uce和直流Ib、Ic的統稱,用Q表示。
穿透電流(ICEO):在一定溫度下,發射區的少數載流字能量很大,穿越基區到達集電區而形成的電流。
三極管放大電路的常見分析方法有圖解法、等效電路法和預估法。本節主要介紹比較簡單的方法-預估法
(1)固定偏置電路估算法求靜態工作點:
Ibq=(Ug-Ubeq)/Rb≈Ug/Rb
Icq=βIbq+Iceo≈βIbq
Uceq=Ug-IcqRc
一般情況規定將NPN型三極管看作是硅管,且Ubeq是0.7v,PNP型三極管看作是鍺管,且Ubeq是0.3v,在預算法中可以忽略不計。
(2)估算靜態工作點
圖中所示的放大器中,設Ug=10v,Rb=100kΩ,Rc=3kΩ,若晶體管電流放大倍數β=10,估算靜態工作點。
Ibq=(Ug-Ubeq)/Rb≈Ug/Rb=10v/100kΩ=100uA
Icq=βIbq+Iceo≈βIbq=10*100uA=1mA
Uceq=Ug-IcqRc=10v-1mA*3K=7v
靜態工作點的設置對放大電路是很重要的,它關系到電壓的增益以及波形的失真情況。因為為了使放大器達到較好的性能,必須要先設置合適的靜態工作點。還有多種原因造成靜態工作點不穩定,如電源的電壓不穩定、三極管老化等等,其中溫度的變化對三極管參數的變化影響也很大。而固定偏置電路的溫度穩定性較差,只能在環境溫度變化不大、要求不高的場合。
(3)分壓式穩定工作點偏置電路,下圖所示:分壓式穩定工作點偏置電路,該電路可以有效地抑制溫度變化對靜態工作點的影響。其工作原理:當溫度升高時,Icq增大引起Ieq相應增大,則Re上的壓降Ueq=Ieq*Re也增大,Ubq保持不變,Ubeq=Ubq-Ueq,則Ubeq減小,使得Ibq減小,從而抑制了Icq的增加,達到穩定靜態工作點的目的,所以Re也稱為電流負反饋電阻。
Ubq=Ug*Rb2/(Rb1+Rb2)
Ueq=Ubq-Ubeq
Icq=Ieq=Ueq/Re
Uceq=Ug-Icq*Rc-Ieq*Re=Ug-Icq(Rc+Re)
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