第21讲 三极管放大电路的静态分析

三极管静态电流作用及其影响解说1.三极管静态电流作用解说偏置电路的作用是给三极管提供基极直流电流,这一电流又称为基极静态偏咒电流。

静态工作电流就是没有信号輸入放大管时三极管的直流工作电流,这一电流由放大器电路中的直流电源来提供。

三极管的静态工作点其实是相当复杂的,总的来讲静态电流大小在放大器中与放大倍数、噪声、非线性失真等相关,在三极管的各种应用中还与静态工作电流的有与无、大与小相关。

当三极管工作在放大状态时,必须给三极管提供静态偏置电流,它是保证三极管工作在放大状态的必要条件,静态电流不正常,三极管放大信号的工作就一定不正常.2.三极管静态电流与噪声之间关系解说静态电流的大小与三极管的噪声大小相关,静态电流大,噪声大,反之则小。

小信号放大器中静态工作点较低,在负半周最大信号不落入截止区的前提下尽可能地小,这样可以抑制三极管噪声。

一个多级放大器中,有数级单级放大器,这时要求前级放大器的三极管静态电流较小,如图8-22所示,以降低整个放大器的噪声,因为前级电路的微小噪声都将被后级放大器所放大。

前级放大器静态电流较小会使三极管放大倍数B减小,此时为了补偿放大能力,可以采用低噪声、高B 的三极管。

后级放大器中三极管静态电流较大。

后级放大器的三极管静态电流较大,这样,三极管放大倍数阿以较大,放大能力较强,同时可以防止输入信号进入三极管截止区,因为后级放大器的信号幅度已经较大了,对于NPN型三极管而言,其输入信号负半周峰值部分将会进入三极管截止区.产生削顶失真,如图8-23所示。

3.三极管静态电流大小与放大倍数之间关系解说静态电流大小还与三极管的放大倍数相关,如图8-24所示是基极电流与放大倍数B之间的关系曲线,从图中可以看到,在基极电流为某一值时,放大倍数卢为最大,基极电流大于或小于这一值时,放大倍数B要下降。

不同型号的三极管该特性曲线不同,但是很相似。

4.推动级静态电流解说大信号的甲类放大器中,如果推动级放大管工作点在交流负载线中间,那么非线性失真会最小,如图8-25所示。

放大电路静态工作点的稳定教学目标理解影响静态工作点稳定的因素；认识稳定静态工作点的偏置电路；稳定静态工作点的措施能力目标分析静态工作点的稳定因素并能够利用放大电路静态工作点的稳定解决实际问题 情感目标增强动手观察能力，激发学生学习模电知识，认识模电与技术联系的兴趣。

教学重点1、放大电路稳定静态工作点的原理和常用方法；2、分压式偏置电路Q 的估算；3、分压式偏置电路动态性能指标的计算；教学难点1、稳定静态工作点的原理和措施；2、分压式偏置电路微变等效电路画法及动态性能指标的计算；引入新课问：有时，一些电子设备在常温下能够正常工作，但是当温度升高时，性能就可能不稳定，甚至不能正常工作，这到底是什么原因呢？学生回答：产生这种现象的主要原因，是电子器件的参数受温度影响而发生变化。

教学组织过程本节以教师讲授为主。

用多媒体演示稳定静态工作点的原理和常用方法、分压式偏置电路Q 的估算、动态性能指标的计算等，便于学生理解和掌握。

主要内容放大电路的多项重要技术指标均与静态工作点的位置密切相关。

如果静态工作点不稳定，则放大电路的某些性能也将发生波动。

因此，如何使静态工作点保持稳定，是一个十分重要的问题。

1、静态工作点稳定的必要性静态工作点不但决定了电路是否产生失真，而且还影响着电压放大倍数和输入电阻等动态参数。

实际上，电源电压的波动、元件老化以及因温度变化所引起的晶体管参数变化，都会造成静态工作点的不稳定，从而使动态参数不稳定，有时甚至造成电路无法正常工作。

在引起Q 点不稳定的诸多因素中，温度对晶体管的影响是最主要的。

2、温度变化对静态工作点产生的影响温度变化对静态工作点的影响主要表现为，温度变化影响晶体管的三个主要参数：CBO I 、β和BE U 。

这三者随温度升高产生变化，其结果都使CQ I 值增大。

硅管的CBO I 小，受温度影响小，故其β和BE U 受温度影响是主要的； 锗管的CBO I 大，受温度影响是主要的。

直流通路和交流通路因电容C1，C2对交、直流的作用不同，对交流短路，而对直流则看成开路，从而形成了直流通路和交流通路。

直流通路：无信号时直流电流的通路，用来计算UBE 、IB、IC、U CE等静态值。

交流通路：有信号时交流分量的通路，用来计算电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等动态参数。

–––例：试分别画出共射级放大电路的直流通路和交流通路。

+U CCBu O R e s +–对交流信号(有输入信号u i 时)R e sR –静态：放大电路无信号输入（u i = 0）时的工作状态。

分析对象：各极电压电流的直流分量。

所用电路：放大电路的直流通路。

分析方法：估算法、图解法。

设置Q 点的目的：(1) 使放大电路的放大信号不失真；(2) 使放大电路工作在较佳的工作状态，静态是动态的基础。

——静态工作点Q ：I B 、I C 、U CE 。

静态分析：确定放大电路的静态值。

1. 直流通路估算I BCC BEB BU U I R −=BCCB R U I ≈当U BE << U CC 时，由KVL : U CC = I B R B +U BEU CCR B所以根据电流放大作用C B CEO I I I β=+BβI≈2. 由直流通路估算U CE 、I C由KVL: U CC = I C R C +U CE所以U CE = U CC –I C R CR B用图解法确定静态值步骤：1. 用估算法确定I B优点：能直观地分析和了解静态值的变化对放大电路的影响。

2. 由输出特性确定I C 和U CE+U CCRCER B减小，则I B变大，工作点Q 上移至Q1R B增加，则I B减小，工作点Q 下移至Q2为获得较大的电压放大倍数，失真也小。

Q点一般应设置在负载线的中部。

三极管放大电路设计,参数计算及静态工作点设置方法说一下掌握三极管放大电路计算的一些技巧放大电路的核心元件是三极管,所以要对三极管要有一定的了解。

用三极管构成的放大电路的种类较多,我们用常用的几种来解说一下(如图1)。

图1是一共射的基本放大电路,一般我们对放大路要掌握些什么内容?(1)分析电路中各元件的作用;(2)解放大电路的放大原理;(3)能分析计算电路的静态工作点;(4)理解静态工作点的设置目的和方法。

以上四项中,最后一项较为重要。

图1中,C1,C2为耦合电容,耦合就是起信号的传递作用,电容器能将信号信号从前级耦合到后级,是因为电容两端的电压不能突变,在输入端输入交流信号后,因两端的电压不能突变因,输出端的电压会跟随输入端输入的交流信号一起变化,从而将信号从输入端耦合到输出端。

但有一点要说明的是,电容两端的电压不能突变,但不是不能变。

R1、R2为三极管V1的直流偏置电阻,什么叫直流偏置?简单来说,做工要吃饭。

要求三极管工作,必先要提供一定的工作条件,电子元件一定是要求有电能供应的了,否则就不叫电路了。

在电路的工作要求中,第一条件是要求要稳定,所以,电源一定要是直流电源,所以叫直流偏置。

为什么是通过电阻来供电?电阻就象是供水系统中的水龙头,用调节电流大小的。

所以,三极管的三种工作状态“:载止、饱和、放大”就由直流偏置决定,在图1中,也就是由R1、R2来决定了。

首先,我们要知道如何判别三极管的三种工作状态,简单来说,判别工作于何种工作状态可以根据Uce的大小来判别,Uce接近于电源电压VCC,则三极管就工作于载止状态,载止状态就是说三极管基本上不工作,Ic电流较小(大约为零),所以R2由于没有电流流过,电压接近0V,所以Uce就接近于电源电压VCC。

若Uce接近于0V,则三极管工作于饱和状态,何谓饱和状态?就是说,Ic电流达到了最大值,就算I b增大,它也不能再增大了。

以上两种状态我们一般称为开关状态,除这两种外,第三种状态就是放大状态,一般测Uce接近于电源电压的一半。

三极管静态电流三极管是一种重要的电子元件，在电子电路中扮演着重要的角色。

而三极管的静态电流是指在没有输入信号时，三极管的电流状态。

本文将从三极管静态电流的定义、三极管静态工作点的确定、三极管静态电流的稳定性等方面进行阐述。

我们来了解一下三极管静态电流的定义。

三极管是一种双极型晶体管，由基极、发射极和集电极三个极端组成。

在三极管的静态电流状态下，没有输入信号时，即没有输入电流或电压作用于三极管的基极，此时三极管的电流状态是稳定的。

在这种情况下，三极管的静态电流就是指通过三极管的电流，也称为静态工作电流或静态工作点电流。

接下来，我们将讨论如何确定三极管的静态工作点。

在电子电路设计中，确定三极管的静态工作点非常重要，因为它决定了三极管的放大能力和稳定性。

确定三极管的静态工作点的方法有很多，其中一种常见的方法是使用直流负载线法。

直流负载线法是通过绘制负载线和直流特性曲线来确定三极管的静态工作点。

在直流负载线法中，首先需要绘制负载线。

负载线是由直流电源电压和负载电阻决定的一条直线。

接下来，需要绘制三极管的直流特性曲线。

直流特性曲线是通过测量三极管的集电极电流和集电极电压得到的，它描述了三极管的电流与电压之间的关系。

最后，通过负载线和直流特性曲线的交点，可以确定三极管的静态工作点。

三极管的静态工作点的确定对于三极管的放大能力和稳定性有着重要的影响。

如果静态工作点选择不当，会导致三极管工作在非线性区，使得输出信号失真。

因此，在设计电子电路时，需要根据具体的应用需求，合理选择三极管的静态工作点，使其工作在线性区，保证输出信号的准确性和稳定性。

除了静态工作点的确定，三极管的静态电流的稳定性也是一个重要的考虑因素。

静态电流的稳定性是指在不同环境条件下，三极管的静态电流是否能够保持稳定。

在实际应用中，三极管的静态电流会受到温度、供电电压等因素的影响。

为了保证三极管的静态电流的稳定性，可以采用负反馈的方法进行调节。

负反馈是一种常用的控制方法，通过将输出信号与输入信号进行比较，并将差异信号作用于输入端，使得输出信号趋于稳定。