电子技术第03讲（工作点稳定射随）.ppt

第15章 基本放大电路 15.4 静态工作点稳定的放大器 15.6 射极输出器 第3讲 1 § 15.4 静态工作点的稳定 为了保证放大电路的稳定工作，必须有合 适的、稳定的静态工作点但是，温度的变 化严重影响静态工作点 对于前面的电路（固定偏置电路）而言， 静态工作点由UBE、和ICBO决定，这三个参 数随温度而变化，温度对静态工作点的影响 主要体现在这一方面 Q点 变 UBE  ICBO 变TºC 变 IC变 2 2 温度对UBE的影响 iB uBE 25 ºC 50ºC TUBE IB IC 3 3 温度对值及ICEO的影响 T、 ICEOIC iC uCE Q Q´ 总的效果是： 温度上升时， 输出特性曲线 上移，造成Q 点上移 4 4 总之：TIC 常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点 电路见下页 为此，需要改进偏置电路，当温度升高时, 能够自动减少IB， IB IC ，从而抑制Q点 的变化保持Q点基本稳定 5 5 I1 I2 IB 静态工作点稳定的放大器 UBE=VB-VE =VB - IE RE I2 IB ,I2=（5~10）IB I1= I2 + IB I2 RB1 +EC RC C1 C2 RB2 CE RE RL uiuo B E C IE = IC +IB  IC 分压式偏置电路 RE射极直流 负反馈电阻 CE 交流旁路 电容 IC IE 6 6 RB1 +EC RC C1 C2 RB2 CE RE RL uiuo I1 I2 IB 静态工作点稳定过程 T UBEIC IC IE VE VB UBE=VB-VE =VB - IE RE VB被认为较稳定 IC IE IB 由输入特性曲线 本电路稳压的 过程实际是由 于加了RE形成 了负反馈过程 E C B 7 7 直流通道及静态工作点估算 VB IB=IC/ UCE = EC - ICRC - IERE IC IE =VE/RE = （VB- UBE）/ RE UBE  0.7V +EC RB1RC RB2 RE IC IE IB UCE 电容开路，画出直流通道 8 8 RB1 +EC RC C1 C2 RB2 CE RE RL uiuo 电容短路,直流电源置零（ 短路），画出交流通道 交流通道及微变等效电路 B E C 9 9 交流通道 RB1 RC RB2 RL uiuo B E C ib ic ii i2 i1 微变等效电路 rbe RCRL RB1RB2 B E C I1 I2 10 微变等效电路及电压放大倍数、输入电阻、 输出电阻的计算 ri= RB1// RB2// rbe 从负载向左看：ro= RC rbe RCRL RB1RB2 B E C I1 I2 RL= RC // RL 11 11 例：上述静态工作点稳定的放大器，各参数如下： RB1=100k， RB2=33k， RE=2.5k， RC=5k ， RL=5k， =60。

求：（1）估算静态工作点； （2）空载电压放大倍数（RL=0 ）、带载电 压放大倍数、输入电阻、输出电阻； （3）若信号源有RS=1 k 的内阻，带载电 压放大倍数将变为多少？ 12 RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60 EC=15V 解：(1)估算静态工作点 VB =（3315）/（100+33） =3.7V IC IE =VE/RE = (VB- UBE)/ RE = (3.7-0.7)/2.5 =1.2mA IB=IC/=1.2/60=0.02mA=20A UCE = EC - ICRC - IERE =12-1.2 (5+2.5)=6V 13 RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60 EC=15V 解：(2)空载电压放大倍数、带载电压 放大倍数、输入电阻、输出电阻 ri= RB1// RB2// rbe =100//33//1.52=1.43 k ro= RC =5k Au空= - RC /rbe=-60 5/1.52=-197 Au载= - RL /rbe=-60 (5//5)/1.52=-98 rbe =200 ()+(1+ )26(mV)/IE （mA ） =200+61 (26/1.2)=1522  =1.52 k 14 RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60 EC=15V 解：(3)信号源有RS=1 k 的内阻时，带载电压放大倍数为Aus载 rbe RCRL RB1RB2 B E C I1 I2 RS US RS US ri B E C RL ri=RB1// RB2// rbe RL= RC // RL 15 RS US ri=RB1// RB2// rbe B E C RL ri Ui=Us ri ri + RS 信号源内阻为0时的电压放大倍数：Au载= UoUi 信号源内阻为RS时的电压放大倍数： Aus载= UoUs Us = Ui ri + RS ri RL，= RC // RL ri + RS ri Aus载= UoUs= Uo = Au载 ri ri + RS Ui16 RS US ri=RB1// RB2// rbe B E C RL ri Aus载 = Au载 ri ri + RS =-98 1.43/(1.43+1) =-58 ri= RB1// RB2// rbe =1.43 k RS =1 k 信号源有内阻时，电压放大倍数Aus减小 。

输入电阻越大，若ri RS ，则Aus Au Au载= - RL /rbe=-98 RL ’ = RC // RL 17 RB1 +EC RC C1 C2 RB2 CE RE RL uiuo B E C 静态工作点稳定且具有射极交流负反馈电阻 的放大器 RB1=100k RB2=33k RE=2.5k RC=5k RL=5k =60 EC=15V RF RE CE RE=2.4k RF=100RE部分旁路 18 静态工作点稳定且具有射极交流负反馈电阻 的放大器 直流通道及静态工作点 +EC RB1RC RB2 RE IC IE IB UCE RF RE和RF共同起直流负反馈的 作用，稳定静态工作点 因RE+RF=2.5k，所 以较上述电路静态 工作点不变 19 静态工作点稳定且具有射极交流负反馈电阻 的放大器 微变等效电路及电压放大倍数 rbe RCRL RB1RB2 B E C I1 I2 Ie RF RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RF=100 RC=5k RL=5k =60 EC=15V Ui=Ibrbe+IeRF= Ibrbe +（1+  ）IbRF = Ib[rbe +（1+  ）RF] Uo=-Ic（RC//RL）=-  Ib RL 20 Ui=Ibrbe+IeRF= Ibrbe +（1+  ）IbRF = Ib[rbe +（1+  ）RF] Uo=-Ic（RC//RL）=-  Ib RL Au= Uo Ui = -  Ib RL Ib[rbe +（1+  ）RF] =-  RL rbe +（1+  ）RF =-60（5//5）/[1.62+(1+60) 0.1] =-19 RB1=100k RB2=33k RE=2.4k RF=100 RC=5k RL=5k =60 EC=15V =-98 P14 21 静态工作点稳定且具有射极交流负反馈电阻 的放大器 微变等效电路及输入电阻输出 电阻 rbe RCRL RB1RB2 B E C I1 I2 IeRF Ui= Ib[rbe +（1+  ）RF] Ib = Ui /[rbe +（1+  ）RF] 输出电阻RO=RC 输入电阻 Ii = I1 +I2 +Ib= Ui /RB1 + Ui /RB2+Ui /[rbe +（1+  ）RF] 22 静态工作点稳定且具有射极交流负反馈电阻的放大 器 微变等效电路及输入电阻输出电阻 Ui= Ib[rbe +（1+  ）RF] Ib = Ui /[rbe +（1+  ）RF] Ii = I1 +I2 +Ib= Ui /RB1 + Ui /RB2+Ui /[rbe +（1+  ）RF] ri = RB1 // RB2 // /[rbe +（1+  ）RF]=5.9k ri = Ui /Ii = Ui Ui /RB1 + Ui /RB2+Ui /[rbe +（1+  ）RF] 对比 ri = RB1 // RB2 // /rbe =1.43k 结论见教材P55 23 § 15.6 射极输出器 RB +EC C1 C2 RE RL uiuo 特点：同相放大，放大倍数约为1，输入电阻大， 输出电阻小。

RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100 EC=12V 24 直流通道及静态工作点分析： EC=IBRB+ UBE +IERE =IBRB+ UBE +(1+ ）IBRE =IB RB+ (1+ ）RE  + UBE RB +EC RE IB IE UBE UCE IC= IB 或 IC IE 25 静态工作点估算举例： RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100 EC=12V RB +EC RE IB IE UBE UCE = 12-0.7 570+(1+100)5.6 =0.01(mA) =(1+100) 0.01=1.01 (mA) IC =12-1.01  5.6=6.3(V) 26 动态分析： 交流通道及微变等效电路 RB +EC C1 C2 RE RL uiuo 27 交流通道及微变等效电路 rbe RERL E B C RB RE RL uiuo B C E 28 动态分析： L b be b L b RI)1(rI RI)1( ¢++ ¢+ = ·· · 1、电压放大倍数 rbe RERLRL Ie u A = Uo Ui 29 1、 所以 2、输入输出同相，输出电压跟随输入电压， 故称电压跟随器。

讨论 输出电压与输入电压近似相等，电 压未被放大，但是电流放大了，即 输出功率被放大了 Au 30 2、输入电阻（加压求流） rbe RERL IRB Ib= Ui rbe+(1+ )RL Ii=IRB+Ib = Ui RB + Ui rbe+(1+ )RL ri= Ui Ii = Ui Ui RB + Ui rbe+(1+ )RL =R B//[rbe+(1+ )RL] 31 3、输出电阻（加压求流） 用加压求流法求输出电阻 rbe RE Rs ro 置0 保留 32 Rs rbe RE 输出电阻 ro=RE// rbe 1+  当RS=0时RB短接 （加压求流法） 33 33 动态分析及估算举例： =200+101 (26/1.01) =2.8 k RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100 EC=12V rbe RERL E B C IE=1.01mA 34 RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100 EC=12V rbe RERL E B C Au = (1+100) (5.6//5.6) 2.8+(1+100) (5.6//5.6) =0.99 rbe=2.8 k (电压放大倍数估算) 动态分析及估算举例： 35 =570//2.8+(1+100)(5.6//5.6) =190k RB=570k RE=5.6k RL=5.6k =100 EC=12V rbe RERL E B C rbe=2.8 k RS=0 ro =5.6// 2.8 1+100 =28 。