1、什么是靜態(tài)?未加信號(hào)時(shí)三極管的直流工作狀態(tài)被稱為靜態(tài),也可以說(shuō)成放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)的工作狀態(tài),放大電路的質(zhì)量與靜態(tài)值的關(guān)系很大。怎么樣?是不是很明確,靜態(tài)值其實(shí)就是直流,所以可以用交流放大電路的直流通路來(lái)分析放大電路的靜態(tài)值。見(jiàn)下圖二
(1)、靜態(tài)分析有幾個(gè)指標(biāo)?靜態(tài)分析其目的就是要確定放大電路的靜態(tài)值即直流值(詳見(jiàn)上圖二中交流放大電路的直流通路),即Ib(基極電流)、Ic(集電極電流)、Ube(基-射極電壓)、Uce(集-射極電壓)。另外還有IE(發(fā)射極電流)等。
我們分析一下上圖二:因?yàn)楫嬛绷魍窌r(shí),電容C1和C2可以看作開路,所以直流通路如上圖二右邊所示。
靜態(tài)值時(shí)的偏置電流,也叫基極電流Ib:Ib=(Ucc-Ube)/R2≈Ucc/R2,因?yàn)閁be比Ucc小很多,比如像硅管大約為0.6V,可以忽略。
缺點(diǎn):因?yàn)镽2選定后,基極電流Ib就固定不變,因此這種電路也可以叫作固定偏置放大電路,其缺點(diǎn)是靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定。
(2)、所以在實(shí)際當(dāng)中一般選用分壓式偏置放大電路,也就是再接一個(gè)電阻與偏置電阻對(duì)稱,形成分壓式偏置放大電路(詳見(jiàn)下圖一)。
上圖一的基極電位VB(VB=R2×I2)可以認(rèn)為與三極管的參數(shù)無(wú)關(guān),并且也不受溫度影響,僅受R1和R2的分壓電路所固定。而**接入發(fā)射極電阻R4后,也可以看作IC也不受溫度影響。**
分壓式偏置電路的好處 : 分壓式偏置電路中,基極電位(VB)、發(fā)射極電流(IE)、集電極電流(IC)與三極管的參數(shù)無(wú)關(guān),不受溫度影響,其靜態(tài)工作點(diǎn)基本穩(wěn)定,減少了放大電路的非線性失真(上一篇講過(guò)什么是非線性失真)。
****(3)、圖二中需要注意的是 :
第一、三極管的集電極電流與集-射極電壓之間不是直線關(guān)系,電阻R3(見(jiàn)圖二)與集電極串聯(lián)后接于直流電源Ucc,所以Uce=Ucc-R3Ic,化成Ic=-1/R3(Uce)+Ucc/R3。這個(gè)方程的斜率為-1/R3,在橫軸的截距為Ucc,在縱軸的截距為Ucc/R3。因?yàn)檫@條線是由直流通路算出來(lái)的,并且與集電極負(fù)載電阻R3有關(guān),所以被稱為直流負(fù)載線(可以參考下圖三,圖三中的Rc就是圖二中的R3)。
第二、這條負(fù)載線與三極管的某一條輸出特性曲線(曲線一般由Ib即基極電流決定)的交點(diǎn)Q、Q1、Q2被稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)偏高落在飽和區(qū)或者過(guò)低落在截止區(qū),就產(chǎn)生非線性失真,只有靜態(tài)工作點(diǎn)在放大區(qū)時(shí)三極管才具有放大作用。(這個(gè)上次我們已經(jīng)說(shuō)了)
2、圖二中哪個(gè)是偏置電路?圖二中的基極電流的大小很重要,基極電流Ib又被稱為偏置電流,所以產(chǎn)生偏流的電路就叫做偏置電路,在圖二的交流放大電路的直流通路中,偏置電流路徑為Ucc→R2→發(fā)射結(jié)→接地,R2就叫做偏置電阻,實(shí)際一般改變R2的阻值來(lái)調(diào)整偏流Ib大小。
4、圖一中分壓式偏置放大電路的直流通路的四個(gè)電阻有什么作用?R1和R2是偏置電流電阻(或者叫基極偏置電流電阻),使發(fā)射結(jié)處于正向偏置,提供大小適當(dāng)?shù)幕鶚O電流。R3是集電極的直流通路電阻,主要將集電極的電流變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓瑢?shí)現(xiàn)電壓放大。R4是發(fā)射極電阻,其作用是Ic不受溫度影響。
5、集電極直流電源Ucc的作用?一是給輸出信號(hào)提供能量,二是保證集電結(jié)處于反向偏置,這樣三極管就能起到放大作用。
需要注意 :實(shí)際當(dāng)中,圖一中的I2不能太大,否則R1和R2就要很小才行。 圖一中分壓式偏置放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的本質(zhì)就是 :比如由于溫度升高導(dǎo)致Ic增大時(shí),發(fā)射極電阻R4的電壓降使Ube減小,這樣IB就自動(dòng)減小,以限制Ic的增大,以便使工作點(diǎn)穩(wěn)定。但發(fā)射極電阻R4要適量大小才行。
6、圖一分壓式偏置放大電路中電容C3的作用?C3一般稱為發(fā)射極交流旁路電容,因?yàn)楫?dāng)交流分量電流經(jīng)過(guò)發(fā)射極電阻R4時(shí),會(huì)有交流電壓降,使Ube減小,降低電壓放大倍數(shù),所以在發(fā)射極邊并聯(lián)一個(gè)電容C3,使交流旁路。
3、圖二中的直流通路有幾條?有兩條,一是集電極電阻R3---集電極---發(fā)射極---接地之間的直流通路。二是基極偏置電阻R2---基極---發(fā)射極---接地之間的直流通路。
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