静态工作点稳定电路.

1、声音洪亮 2、语言精简 3、点评步骤： 判断正误-规 范思路-征求 意见
基础知识探究
1、写出分压式偏置放大电路稳定工作点的过程？
探究案展示点评
展示内容 任务二 任务二 任务三 任务三 展示人员 展示要求 点评人员 点评要求
1、书面展示 2、动作迅速 3、书写规范 4、格式正确 5、声音洪亮 6、尽量脱稿
21b2ccbqbbrrrvv???cqbqii?eqbebqeqcqrvvii???vceqvccicqrcre分压式偏置放大电路的直流通路2交流参数估算电压放大倍数输入电阻rirb1rb2rbe输出电阻rorc分压式偏置放大电路的交流通路??要确保分压偏置电路的静态工作点稳定应满足两个条件
静态工作点稳定的放大电路
2．稳定静态工作点
3.电路参数估算 （1）静态工作点的估算 分压式偏置放大电路的直流通路 图所示，可推导出下列静态工作点的估算公式。
VBQ VCC
I BQ I CQ
Rb2 Rb1 Rb 2

I CQ I EQ
分压式偏置放大电路的直流通路
VBQ VBE Q Re
VCEQ≈VCC-ICQ（Rc+Re）
(三)集电极—基极偏置放大电路 1．电路组成 电路的组成特点：Rb跨接在放大管 的c极和b极之间。
2．稳定静态工作点的原理
集电极—基极偏置放大电路
探究案展示点评
展示内容 任务一 任务一 展示人员 展示要求 点评人员 点评要求
1、书面展示 2、动作迅速 3、书写规范 4、格式正确 5、声音洪亮 6、尽量脱稿
2、根据下图，试写出集电极-基极偏置放大电路稳定工作点 的过程？
3、某放大电路的上限截止频率为10KHz，下限截止频率为 500Hz，则其通频带为 。 4、已知两共射极放大电路空载时电压放大倍数绝对值分别 为A和A，若将它们接成两级放大电路，则其放大倍数绝 对值（ ）。 A.Au1Au2 B. Au1+Au2 C. 大于Au1Au2 D. 小于Au1Au2 5、某放大器输入电压为10mv时,输出电压为7V；输入电压 为15mv时, 输出电压为6.5V，则该放大器的电压放大倍数 为（ ） 。 A. 100 B. 700 C. -100 D. 433

设计原则与步骤
3. 设计偏置电路
根据设计原则，设计出能够稳定静态工作点的偏置电路。
4. 仿真验证
使用仿真软件对设计的偏置电路进行验证，检查其性能是否满足 要求。
5. 实际测试
搭建实际电路，进行测试以验证设计的有效性。
参数选择与优化
元件参数
电源电压和电流
根据电路性能需求，选择合适的电阻、电容、 电感等元件参数。
https://
静态工作点稳定偏置 电路与共集基
xx年xx月xx日
• 静态工作点稳定偏置电路概述 • 共集基的应用与特性 • 静态工作点稳定偏置电路与共集
基的关系 • 静态工作点稳定偏置电路的设计
与优化 • 共集基的未来发展与展望
目录
01
静态工作点稳定偏置电路 概述
共集基在新型电子设备中的应用前景
物联网设备
共集基在物联网设备中具有广泛的应用前景，如传感器、无线通信 模块等，能够提供高效、低功耗的信号处理解决方案。
人工智能硬件
共集基在人工智能硬件中可用于实现神经网络加速器、信号处理器 等，有助于提高人工智能系统的计算效率和能效比。
生物医疗电子设备
共集基在生物医疗电子设备中具有重要应用价值，如生理信号监测、 药物释放等，能够提供高精度、低噪声的信号处理解决方案。
电路
1. 搭建实际电路，确保元件安装正确、连线无误。
03
2. 对电路进行初步测试，检查是否存在明显的故障或问题。
电路调试与测试
3. 使用调试工具对电路进行细致的调 试，解决存在的问题。
4. 记录调试过程中的问题和解决方法， 为后续设计和优化提供参考。
电路调试与测试
01
https://
静态工作点稳定偏置电路对共集基的影响

基极电位基本恒定，不随温度变化。
T
分压偏置共射放大电路
IC
VE VB 固定 UBE
IC
IB
稳定静态工作点的典型电路及其原理
（3）引入负反馈和温度补偿稳定Q点
+Vcc
Rb1
Rc
C2
C1
+
RT
ui Rb2 t
-
Rb3
+
RL
uo
Re Ce
-
T
UD
VB
IC
VE
UBE
IB
IC
IB Rb
IB

VT(℃)
IC
β
IB
IC
稳定静态工作点的典型电路及其原理
RB1
CV1+B
+
RS eS–+
ui RB2 –
I1
IC
+UCC
RC IB
+C2 引入直+流
I2 RE
VE +
R负L 反u馈o
CE
–
合理选择RB1和RB2，使得满足： I2 >>IB ， VB >>UBE
稳定静态工作点的典型电路及其原理
稳定静态工作点的典型电路及其原理
（1）二极管温度补偿电路
I Rb
VCC UBEQ Rb
VCC Rb
IRb IR IB
I Rb
IB
IR
稳定静态工作点的典型电路及其原理
（2） 直流负反馈Q点稳定电路
Rb
直流电压负反馈
直流电流负反馈
稳定静态工作点的典型电路及其原理

升高、 IC增加时，能够自动减少IB，从而抑制Q点
的变化，保持Q点稳定。
常采用分压式偏置电路来稳定静态工作点
继续
2. 静态工作点稳定的放大器 (p105)
Rb1 Cb1
+VCC
Rc
I1
IC Cb2
IB
（1） 结构 及工作原理
+
T
+
+
u i
Rb2
I2 Re
IE RL
u o
-
-
+
选I2=（5~10）IB ∴I1 I2

β
R
L
rbe (1 β )Re
继续
输入电阻：
ii
+
+
ui
Rb1
-
+
Ri
ib b
c ic
+
rbe
e
Rb2
β ib
+
RC
RL
u o
R
-
+
Ri
Ro
Ri＝
ui ib

rbe
(1 β )Re
Ri Ri // Rb1 // Rb2
输出电阻：
Ro Rc
[rbe (1 β )Re ]// Rb1 // Rb2
3. ICBO 改变。温度每升高 10C ，ICBQ 大致将增加一 倍，说明 ICBQ 将随温度按指数规律上升。
温度升高，最终将导致 IC 增大，Q 上移。波形容易失真。
iC
VCC RC
T = 20 C
T = 50 C
Q
iB
Q
O VCC uCE
温度对 Q 点和输出波形的影响

第30页/共39页
4.6 组合放大电路
共射—共基放大电路 共集—共集放大电路
第31页/共39页
共射—共基放大电路
共射－共基放大电路
第32页/共39页
共射—共基放大电路
电压增益
Av
vo vi
vo1 vi
•
vo vo1
Av1 • Av2
其中
Av1
β1 RL rbe1
β1rbe2 rbe1(1 β2 )
Av
vo vi
β ib (Rc // RL ) ib[rbe (1 β)Re ]
β ( Rc // RL ) rbe (1 β)Re
（可作为公式用）
第6页/共39页
（2）放大电路指标分析
③输入电阻
vi ib[rbe (1 β)Re ]
ii ib iRb
vi
vi vi
rbe (1 )Re Rb1 Rb2
VCC
ICQ
IEQ
VBQ
VB EQ Re
VCEQ VCC ICQ Rc IEQ Re VCC ICQ ( Rc Re )
IBQ
ICQ β
不再先求IBQ
VBQ VEQ , I EQ , ICQ VCEQ , I BQ
第4页/共39页
（2）放大电路指标分析
②电压增益 <A>画小信号等效电路
第17页/共39页
直流通路
共集电极放大电路 2.动态分析
①小信号等效电路
第18页/共39页
共集电极放大电路
2.动态分析
②电压增益
输入回路：
vi ibrbe ib (1 β)RL
其中 RL Re // RL
输出回路： vo ib (1 β)RL

在模拟计算电路中，如模拟乘法器、 对数放大器等，静态工作点的设置和 偏置电路的设计对于提高计算精度和 稳定性具有重要作用。需要根据具体 电路的特点和要求，合理选择和调整 静态工作点及偏置电路参数。
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集电极-基极偏置电路
通过改变集电极电阻或电源电压来 调整晶体管的静态工作点，适用于 需要大范围调整工作点的场合。
Part
03
静态工作点稳定性分析
温度对静态工作点影响
温度升高会导致半导体器件的参数发生变化，如晶体管的 电流放大系数增大，基极-发射极间电压降减小等，从而使 得静态工作点发生偏移。
温度的变化还会影响电路中的其它元件，如电阻的阻值随 温度升高而增大，电容的容值随温度升高而减小等，这些 变化也会对静态工作点产生影响。
常见偏置电路类型
固定偏置电路
采用固定电阻为晶体管提供基极 偏置电流，适用于温度变化不大 且对稳定性要求不高的场合。
发射极偏置电路
在发射极回路中接入电阻或稳压管来稳 定发射极电流，从而提高晶体管的稳定 性，适用于对稳定性要求较高的场合。
分压式偏置电路
采用电阻分压器为晶体管提供基极 偏置电压，具有较好的稳定性，适 用于温度变化较大的场合。
重要性
静态工作点的设置直接影响到放大器的性能，如线性度、失真度、效率等。合理的静态 工作点设置是确保放大器正常工作的基础。
影响因素及稳定性要求
电源电压波动
电源电压的波动会导致静态工作 点的偏移，进而影响放大器的性 能。
温度变化
温度变化会影响半导体器件的参 数，如电阻、电容等，从而导致 静态工作点的漂移。
为了减小电源电压波动对静态工作点的影响，可以采用稳压电源或电源滤 波电路。

在放大电路的工作过程中电源电压的波动元件的老化或因温度变化引起三极管参数的变化都会造成静态工作点变化从而使动态参数发生变化最终导致电路出现异常
2.3.1 放大器的直流通路与交流通路 1．直流通路 ． 放大电路未加输入信号时，在直流电源作用下直流电流流经的通路。 用于研究电路的静态工作点等问题。
共射放大电路的 直流通路 画直流通路的原则为：电容视为开路；电感线圈视为短路。
2.4.2 放大器静态工作点稳定的措施 1．分压式偏置电路
（a）电路原理图 ）
（b）实物连接图
Rb1为上偏置电阻， Rb2为下偏置电阻， Re为射极电阻， 起到稳定三极管静态电流的作用。 Ce是旁流电容，使放大电路的放大作用不因Re而降低。
（2）静态工作点稳定的条件
I1 ≈ I
（3）静态工作点稳定的过程 （某原因） →
2．交流通路 ． 在交流信号
vi 作用下，交流信号流经的通路。
用于研究放大电路的动态参数及性能指标等问题。
共射放大电路的 交流通路 画交流通路的原则为：电容视为短路；直流电源视为短路。
2.3.2 放大器的静态与动态分析 1．静态分析 ． 静态分析主要是估算放大电路的静态工作点Q，即静态时电路中各处的直流电流和直 流电压： I
2ห้องสมุดไป่ตู้
>>
I
BQ
I CQ
↑ →
I EQ ↑
I BQ
↓
→
V EQ ↑ → V BEQ↓
I CQ ↓
←
可见分压式偏置电路具有自动稳定静态工作点的功能。
分压式偏置电路 的直流通路
（4）分压式偏置电路静态工作点的估算
I1 ≈ I2 =
VCC R b1 + R b 2

Ri Rb1 // Rb2 //rbe (1 ) Re RO RC
2 - 4 - 27
电路的动态参数： (1 ) R r e be
RL ' RL ' ( R ' R // R ) L C L Au rbe (1 ) Re Re
2 - 4 - 36
解:空载时根据电路的输入回路得到:IBQ VBB UBE 20A Rb 确定ICQ＝2mA A ICQ Q
●
IBQ B
UCEQ 根据电路的输出回路电压方程画出输出负载线A-B, 确定Q: IBQ＝20μ A，ICQ＝2mA, UCEQ＝6V.
2 - 4 - 37
空载时最大不失真输出电压幅值约为 6-0.7=5.3V， A ICQ Q
按要求画图
注意
2 - 4 - 33
2.2 画出如图所示各电路的直流通路和交流通路。设所 有电容对交流信号均可视为短路。 解:将电 容开路 即为直 流通路。
2 - 4 - 34
各电路的交流通路如图所示；
2 - 4 - 35
2.4电路如图（a）所示，图（b）是晶体管的输出特 性，静态时UBEQ＝0.7V。 利用图解法分别求出RL ＝∞和RL ＝3kΩ 时的静态工 作点和最大不失真输出电压Uom（有效值）。
iC iC 交流负载线
iB Q 0 t 0 0 u CE u CE
(a) t
2-4-9
Q点偏高产生的非线性失真-------饱和失真（对于uO 底部平顶失真）
iC iC Q iB
交流负载线 0 t 0 0 (b) u CE u CE
t
2 - 4 - 10
为了保证放大电路的正常工作，必须有 合适的、稳定的静态工作点。电源电压的 波动、元件的老化以及因温度变化所引起 晶体管参数的变化，都会造成静态工作点 的不稳定。其中温度对晶体管参数的影响 是最主要。 UBE

UBEQ
(UBEQ=UB-UE)
6
b. 电路分析：
+UCC
Rb1 I Rc IB T Rb2 IR IE IC
静态分析（根据直流通路分析）
估算法：
UB
Rb 2 U CC Rb1 Rb 2
U E U B U BE
I EQ UE I CQ Re
I EQ 1
Re
直流通路
I BQ
5.2.4
稳定静态工作点的放大电路
1. 温度对于Q点的影响
UBE T

ICBO
ICEO
IC
Q点上移
固定偏置电路
1
iC
温度上升时，输出 特性曲线上移，造 成Q点上移。
Q´ Q uCE
2
2.稳定静态工作点的方法
使外界环境处于恒温状态
从放大电路自身考虑（改进电路）
思想
当T↑、IC ↑，能够自动减 少IB，从而抑制Q点的变化。 （分压式偏置电路）
3
3.分压式偏置电路
a. 电路结构：
+UCC Rb1 I C1 IB IR Re Ce
Rc C2
RL
ui
Rb2
uo
4

+UCC Rb1
I C1 Rc C2
偏置电阻Rb1、Rb2的作用
I＝IR＋IB 选择参数使IR>>IB, 则I≈IR ，故基极电位为：
IB
IR Re RL Ce
Rb 2 UB U CC Rb1 Rb 2
Rb2
ri Rb1 // Rb 2 // rbe
ro
rO RC
ri
微变等效电路
10
小结：