1、什么是靜態?未加信號時三極管的直流工作狀態被稱為靜態,也可以說成放大電路沒有輸入信號時的工作狀態,放大電路的質量與靜態值的關系很大。怎么樣?是不是很明確,靜態值其實就是直流,所以可以用交流放大電路的直流通路來分析放大電路的靜態值。見下圖二
(1)、靜態分析有幾個指標?靜態分析其目的就是要確定放大電路的靜態值即直流值(詳見上圖二中交流放大電路的直流通路),即Ib(基極電流)、Ic(集電極電流)、Ube(基-射極電壓)、Uce(集-射極電壓)。另外還有IE(發射極電流)等。
我們分析一下上圖二:因為畫直流通路時,電容C1和C2可以看作開路,所以直流通路如上圖二右邊所示。
靜態值時的偏置電流,也叫基極電流Ib:Ib=(Ucc-Ube)/R2≈Ucc/R2,因為Ube比Ucc小很多,比如像硅管大約為0.6V,可以忽略。
缺點:因為R2選定后,基極電流Ib就固定不變,因此這種電路也可以叫作固定偏置放大電路,其缺點是靜態工作點不穩定。
(2)、所以在實際當中一般選用分壓式偏置放大電路,也就是再接一個電阻與偏置電阻對稱,形成分壓式偏置放大電路(詳見下圖一)。
上圖一的基極電位VB(VB=R2×I2)可以認為與三極管的參數無關,并且也不受溫度影響,僅受R1和R2的分壓電路所固定。而**接入發射極電阻R4后,也可以看作IC也不受溫度影響。**
分壓式偏置電路的好處 : 分壓式偏置電路中,基極電位(VB)、發射極電流(IE)、集電極電流(IC)與三極管的參數無關,不受溫度影響,其靜態工作點基本穩定,減少了放大電路的非線性失真(上一篇講過什么是非線性失真)。
****(3)、圖二中需要注意的是 :
第一、三極管的集電極電流與集-射極電壓之間不是直線關系,電阻R3(見圖二)與集電極串聯后接于直流電源Ucc,所以Uce=Ucc-R3Ic,化成Ic=-1/R3(Uce)+Ucc/R3。這個方程的斜率為-1/R3,在橫軸的截距為Ucc,在縱軸的截距為Ucc/R3。因為這條線是由直流通路算出來的,并且與集電極負載電阻R3有關,所以被稱為直流負載線(可以參考下圖三,圖三中的Rc就是圖二中的R3)。
第二、這條負載線與三極管的某一條輸出特性曲線(曲線一般由Ib即基極電流決定)的交點Q、Q1、Q2被稱為放大電路的靜態工作點。靜態工作點偏高落在飽和區或者過低落在截止區,就產生非線性失真,只有靜態工作點在放大區時三極管才具有放大作用。(這個上次我們已經說了)
2、圖二中哪個是偏置電路?圖二中的基極電流的大小很重要,基極電流Ib又被稱為偏置電流,所以產生偏流的電路就叫做偏置電路,在圖二的交流放大電路的直流通路中,偏置電流路徑為Ucc→R2→發射結→接地,R2就叫做偏置電阻,實際一般改變R2的阻值來調整偏流Ib大小。
4、圖一中分壓式偏置放大電路的直流通路的四個電阻有什么作用?R1和R2是偏置電流電阻(或者叫基極偏置電流電阻),使發射結處于正向偏置,提供大小適當的基極電流。R3是集電極的直流通路電阻,主要將集電極的電流變化轉變為電壓變化,實現電壓放大。R4是發射極電阻,其作用是Ic不受溫度影響。
5、集電極直流電源Ucc的作用?一是給輸出信號提供能量,二是保證集電結處于反向偏置,這樣三極管就能起到放大作用。
需要注意 :實際當中,圖一中的I2不能太大,否則R1和R2就要很小才行。 圖一中分壓式偏置放大電路的靜態工作點穩定的本質就是 :比如由于溫度升高導致Ic增大時,發射極電阻R4的電壓降使Ube減小,這樣IB就自動減小,以限制Ic的增大,以便使工作點穩定。但發射極電阻R4要適量大小才行。
6、圖一分壓式偏置放大電路中電容C3的作用?C3一般稱為發射極交流旁路電容,因為當交流分量電流經過發射極電阻R4時,會有交流電壓降,使Ube減小,降低電壓放大倍數,所以在發射極邊并聯一個電容C3,使交流旁路。
3、圖二中的直流通路有幾條?有兩條,一是集電極電阻R3---集電極---發射極---接地之間的直流通路。二是基極偏置電阻R2---基極---發射極---接地之間的直流通路。
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