静态工作点分析要点 下载本文

(一)静态工作点Q的设置

1.设置Q点的作用:放大电路在处于动态时(Vi≠0),电路中既有交流,又有直流。直流是偏置为放大信号建立条件、搭建平台。若电路中没有直流量,交流放大无法实现。这犹如收音机没有电池供电,肯定收听不到电台信号一样的道理。

2.设置Q点的原则:一般来说,Q点应在交流负载线AB的中央位置处,这样可获得最大的不失真输出,亦即可得到最大的动态工作范围。 3.合理地设置Q 点对交流输出的影响:

(1)若Q点设置合理,输出波形失真会尽可能小。但当Q点位置选择不当时,会出现严重的非线性失真。

图 4—1

分析图4—1 共射放大电路(倒相作用)。对于晶体管它有三个工作区,即放大区、截止区、饱和区,如图4—2。Q点设置合理,那么交流小信号Vi在输入的整个周期内,都被放大电路放大,然后输出一个完整的正弦波形供给负载RL。

图 4—2

(2)若Q点设置过高或过低,在Vi 信号作用下,晶体管一段时间工作在饱和区或截止区、一段时间工作在放大区,这样放大电路输出波形就出现失真。因在动态时(Vi≠0),电路中的电流、电压为直流分量和交流分量的叠加,都是一个变动值。电路中电压、电流是随时在变,如输出回路中集电极电流IC、集射电压VCE。由这两个量所确定的点M在交流负载线上AB上移动(过Q点,斜率

1??R为 L,RL?RC//RL的直线)。若M点“误入”非线性区域,那么就会出现波形

失真,如图4—3(a)(饱和失真),如图4—3(b)(截止失真)。

(a) (b)

图 4—3

(二)基极输出器静态工作点

基极输出器静态工作点的稳定性对电路动态性能影响很小,可近似忽略。 放大电路直流偏置电路的构成形式,要根据动态性能受到静态工作点的影响和制约情况等因素而确定。因此,为简化电路,基极输出器一般采用简单的偏置电路形式,即: 晶体管的基极只用一个电阻RB——用于引入晶体管发射结的正偏压,简化了电路但基极直流电位不恒定; 晶体管的发射极接有电阻RE——因发射极交流电流IE需经电阻转换成交流电压从发射极输出,发射极必须接有电阻RE,RE又对直流有负反馈作用,有一定稳定静态工作点的作用。 需要指出的是: (1)为满足?>>1,(1+?)>>RBE及RO<

IRb?IR?IBQ

图 3—9 稳定静态工作点的措施

(a)利用二极管的反向特性进行稳步补偿 (b)利用二极管的正向特性进行温度补偿

当温度升高时,一方面ICIR为二极管的反向电流,IBQ为晶体管基极静态电流。

增大,另一方面由于IR增大导致IB减小,从而IC随之减小。当参数合适时,IC可基本不变。其过程简述如下:

T(℃)↑ → IC ↑

↘ IR ↑ → IB ↓ → IC ↓

从这个过程的分析可知,温度补偿方法的考温度敏感器件直接对基极电流

IB产生影响,使之产生与IC相反方向的变化。

图 3—9(b)所示电路同时使用引入直流负反馈和温度补偿两种方法来稳