【精选】2-5放大电路静态工作点的稳定问题.ppt

* 第2章 三极管及其放大电路 2.5 放大电路静态工作点的稳定问题 * 2. 5. 1 温度对静态工作点的影响 静态工作点不稳定的原因很多，环境温度变化、电源电压波动以及晶体管特性的分散性都会造成工作点的变化。在这些因素中，以温度的变化和晶体管特性的分散性影响最大。 图2.27 温度对Q点和输出波形的影响 实线为20℃时的特性曲线，虚线为50℃时的特性曲线。 2. 5. 1 温度对静态工作点的影响 三极管是一种对温度十分敏感的元件。温度变化对三极管参数的影响主要表现在以下三方面： ① 从输入特性看，当温度升高时，UBEQ值将减小，则IBQ将增大。三极管UBE的温度系数约为－2mV／℃，即温度每升高1℃，UBE约下降2mV。 ② 温度升高时,三极管的β值也将增加。温度每升高1℃，β值约增加0.5％～1％，但对不同的三极管，β的温度系数分散性比较大。 ③ 当温度升高时，三极管的反向饱和电流ICBO将急剧增加。这是因为反向电流是由少数载流子形成的，因此受温度影响比较严重。温度每升高10℃，ICBO大致将增加一倍，说明ICBO将随温度按指数规律上升。 2. 5. 1 温度对静态工作点的影响 综上所述，温度升高对三极管各种参数的影响，最终将导致集电极电流IC增大。例如，20℃时三极管的输出特性如图2.27中实线所示，而当温度上升至50℃时，输出特性可能变为如图中的虚线所示，静态工作点将由Q点上移至Q′点。由图可见，该放大电路在常温下能够正常工作，但当温度升高时，静态工作点移近饱和区，使输出波形产生严重的饱和失真。 2. 5. 2 放大电路静态工作点的稳定性分析 1、稳定静态工作点的措施 (1) 二极管温度补偿电路 图2-10 二极管稳定补偿电路 IR为二极管的反向电流。当温度升高时，一方面会导致IC增大，另一方面也会使IR增大导致IB减小，从而使IC随之减小。当参数配合得当时，IC可基本不变。其过程简述如下： (2) 直流负反馈Q点稳定电路 利用直流负反馈稳定Q的方法有两种,如图下图所示：直流电压负反馈，如图(a)所示；直流电流负反馈电路，如图 (b)所示。现以 (b)图为例说明其稳定Q点的原理。 2、分压式电流负反馈Q的稳定电路的静态分析 当满足 时， ，由如图 (b)所示的直流通路得三极管基极电位的静态值为： 集电极电流的静态值为： 基极电流的静态值为： 集电极与发射极之间电压的静态值为： 3. 由交流通路求动态参数 当旁路电容Ce足够大时，在交流通路中可视为短路，如下右图所示。此时这种工作点稳定电路实际上也是一个共射放大电路，故可利用图解法或微变等效电路法来分析其动态工作情况。 ② 电路的输入电阻为： Ri = rbe // Rb1 // Rb2 ① 显然，工作点稳定放大电路的电压放大倍数与单管共射放大电路相同， 即 ③ 输出电阻为： Ro = Rc