基本放大电路的静态分析

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。

基本放大电路静态工作点和动态工作点分析及分压式偏置电路
基本放大电路是一种用于放大电信号的电路,通常由放大器、反馈电路和偏置电路组成。

在该电路中,静态工作点指的是放大器的DC偏置电压,动态工作点则是放大信号时的电压。

静态工作点确定了放大器的偏置情况,决定了放大器的直流增益和输出电平。

当输入信号为0时,放大器将输出静态工作点的电平。

静态工作点通常需要尽可能稳定地保持在中心位置,如果过于偏离中心,则可能会引起偏差和谐波。

动态工作点则取决于放大信号的振幅和频率。

在放大信号时,动态工作点会不断变化,但要保证不偏离放大器交流增益的线性范围。

如果动态工作点超过放大器的线性范围,输出电平将不再像输入信号一样线性地变化,而会出现失真。

分压式偏置电路是一种常用的偏置电路,在基本放大电路中常用。

该电路是由电阻分压器和电容耦合器组成的。

它的作用是提供放大器所需的基准电压（静态工作点）,以实现稳定的放大器工作。

分压式偏置电路的核心思想是通过对基准电路进行电压分压,从而产生合适的直流电平。

该电路中的电容器可滤除分压电路中传入放大器的直流成分,同时保持交流信号不受影响。

通过调整分压电路的参数,可以实现在不同的放大器电路中获得符合要求的静态工作点。

放大电路的三种基本分析方法i c =0,U CE =V CC =12vu CE =0,ic=123CC c V R k==4mA （3）连接两点，得直流负载线。

（4）列基极输入回路，计算I BQI BQ =CC BE b V U R -=120.7280k-≈0.04mA=40μA（5）找出直流负载线与i B = I BQ =40μA 的交点，即为Q 点，从图上查出I BQ =40μA 、I CQ =2mA 、U CEQ =6v 。

（与上例结果一致）2、电路参数对静态工作点的影响 （1） R b 对Q 点的影响R b 增大，I BQ 减小，Q 点沿直流负载线下移，易产生截至失真。

R b 减小，I BQ 增大，Q 点沿直流负载线上移，易产生饱和失真。

非线性失真分为截止失真和饱和失真两种。

① 饱和失真当放大电路的静态工作点Q 选取比较高时，I BQ 较大，U CEQ 较小，输入信号的正半周进入饱和区而造成的失真称为饱和失真。

图2.10所示为放大电路的饱和失真。

u i 正半周进入饱和区造成i c 失真，从而使u o 失真。

图2.10饱和失真消除饱和失真的方法是：增大R b ，即减小I BQ ，使Q 点下移至中心位置。

板书饱和失真与截至失真i c/m AM u CE/v I BQ1IBQI BQ2图2.9 R b 对Q 点的影响aQ 1R b1>R bQ 2R b2<R bN② 截至失真当放大电路的静态工作点Q 选取比较低时，I BQ 较小，输入信号的负半周进入截止区而造成的失真称为截止失真。

图2.11所示为放大电路的截止失真。

图2.11截至失真消除截至失真的方法是：减小R b ，即增大I BQ ，使Q 点上移至中心位置。

（2）Rc 对Q 点的影响R c 的变化，仅改变直流负载线的斜率。

R c ↓，Q 点↑，i B = I BQ 曲线右移；R c ↑，Q 点↓，i B = I BQ曲线左移。

3.2 基本放大电路的分析方法3.2.1 放大电路的静态分析放大电路的静态分析有计算法和图解分析法两种。

（1）静态工作状态的计算分析法根据直流通路可对放大电路的静态进行计算(03.08)I= I B (03.09)CV=V CC－I C R c (03.10)CEI、I C和V CE这些量代表的工作状态称为静态工作点，用Q表示。

B在测试基本放大电路时，往往测量三个电极对地的电位V B、V E和V C即可确定三极管的工作状态。

（2）静态工作状态的图解分析法放大电路静态工作状态的图解分析如图03.08所示。

图03.08 放大电路静态工作状态的图解分析直流负载线的确定方法：1. 由直流负载列出方程式V CE=V CC－I C R c2. 在输出特性曲线X轴及Y轴上确定两个特殊点 V CC和V CC/R c,即可画出直流负载线。

3. 在输入回路列方程式V BE =V CC－I B R b4. 在输入特性曲线上，作出输入负载线，两线的交点即是Q。

5. 得到Q点的参数I BQ、I CQ和V CEQ。

例3.1：测量三极管三个电极对地电位如图03.09所示，试判断三极管的工作状态。

图03.09 三极管工作状态判断例3.2：用数字电压表测得V B=4.5V 、V E=3.8V 、V C =8V，试判断三极管的工作状态。

电路如图03.10所示图03.10 例3.2电路图3.2.2 放大电路的动态图解分析(1) 交流负载线交流负载线确定方法：1.通过输出特性曲线上的Q点做一条直线，其斜率为1/R L'。

2.R L'= R L∥R c，是交流负载电阻。

3.交流负载线是有交流输入信号时，工作点Q的运动轨迹。

4.交流负载线与直流负载线相交，通过Q点。

图03.11 放大电路的动态工作状态的图解分析(2) 交流工作状态的图解分析动画图03.12 放大电路的动态图解分析（动画3-1）通过图03.12所示动态图解分析，可得出如下结论：1. v i→↑ v BE→↑ i B→↑ i C→↑ v CE→↓ |-v o|↑；2. v o与v i相位相反；3.可以测量出放大电路的电压放大倍数；4.可以确定最大不失真输出幅度。