靜態工作點不但決定了電路是否會產生失真,而且還影響其電流放大倍數、輸入電阻等動態參數。實際上,電源電壓的波動、元件的老化以及因溫度變化引起的晶體三極管參數的變化,都會造成靜態工作點的不穩定,從而使動態參數不穩定,有時電路無法正常工作。在引起Q點諸多不穩定因素當中,溫度對晶體管的參數的影響是最為重要的。
綠線是20℃時的輸出特性曲線,藍線為40℃時的輸出特性曲線,從圖可知,當環境溫度升高時,晶體管的電流放大倍數β增大,穿透電流Iceo也會隨之增大。這一現象集中表現為Icq明顯增大,共射電路中晶體管的壓降Uce將減小,Q點會沿著直流負載線上移動到Q’,向飽和區變化,而要想使之回到原來位置,必須要減小基極電流Ibq。可以想想,當溫度降低時,Q點將沿直流負載線下移,向截止區變化,要想使之基本不變,則必須增大Ibq。
由此可見,所謂的穩定的Q點,通常是指在環境溫度變化時靜態工作集電極電流Icq和管壓降Uceq基本不變,即Q點在晶體管輸出特性坐標平面中的位置基本不變,而且必須依靠Ibq的變化來抵消Icq和Uceq的變化。常用引入直流負反饋或溫度補償的方法使Ibq在溫度變化時產生與Icq相反的變化。
圖(1) 直接耦合電路
圖(2):圖(1)和圖(3)直流通路
圖(3)阻容耦合電路
上圖是典型的靜態工作點穩定電路,1、電路組成和Q點穩定電路的原理,圖(1)為直接耦合電路;圖(2):圖(1)和圖(3)有相同的直流通路;圖(3)阻容耦合方式
在圖(2)所示的電路中,節點B的電流方程為,I2=I1+Ibq,為了穩定Q點,通常使參數的選取滿足I1》Ibq,因此I2≈I1,B點電位為Ubq≈Rb1*VCC/(Rb1+Rb2),從這個世子可以看出,基極的電位幾乎僅決定Rb1與Rb2對VCC的分壓,而與環境溫度無關,即當溫度變化時Ubq基本不變。
當溫度升高時,集電極Ic電流增大,必然Ie電流也會相應的增大,因而三極管發射極的負反饋電阻Re上的電壓Ue也會隨之增大。Q3三極管的be兩端壓降減小,即Vbe減小,Ib減小,Ic必然也會相應的減小,這樣就實現了負反饋,因此Ubq基本不變。而Ube=Ub-Ue,所以Ube必然減小,導致Ib基極電流減小,Ic也會隨之相應的減小。結果就是,Ic隨著溫度升高而增加的部分幾乎被由于Ib減小的部分相抵消了,Ic基本不變,Uce也將基本不變,從而Q點在三極管的輸出特性坐標平面上基本保持不變。可將上述過程簡寫為:
當溫度降低時,各物理量向相反方向變化,Ic和Uce基本不變。不難看出,在反饋過程中,負反饋電阻Re,起到至關重要的作用。當晶體三極管的輸出回路電流Ic變化時,通過Re兩端的壓降變化來影響b-e間的電壓,從而使Ib向相反方向變化,達到穩定Q點的目的。這種講輸出量Ic通過一定的方式,利用Re將Ic的變化轉換成電壓的方式,引回到輸入回路影響輸入量Ube的措施就叫反饋。由于反饋的結果對輸出量的變化減小,顧稱作負反饋。又由于反饋出現在直流通路中,故稱為直流負反饋。Re為直流負反饋電阻。
原文標題:【技術分享】晶體三極管放大電路靜態工作點穩定的重要性
文章出處:【微信公眾號:電子發燒友論壇】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
-
電源電壓
+關注
關注
2文章
966瀏覽量
23774 -
晶體三極管
+關注
關注
2文章
105瀏覽量
16713 -
耦合電路
+關注
關注
3文章
49瀏覽量
19942
原文標題:【技術分享】晶體三極管放大電路靜態工作點穩定的重要性
文章出處:【微信號:gh_9b9470648b3c,微信公眾號:電子發燒友論壇】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論