三极管放大电路的常见分析方法

直流工作状态是指放大器处于无信号输入的状态,此时电路中各处的电压、电流都是直流量,通常又叫做静态。静态工作点(直流工作点)则是此时三极管直流电压ube、uce和直流ib、ic的统称,用q表示。
穿透电流(iceo):在一定温度下,发射区的少数载流字能量很大,穿越基区到达集电区而形成的电流。
三极管放大电路的常见分析方法有图解法、等效电路法和预估法。本节主要介绍比较简单的方法-预估法
(1)固定偏置电路估算法求静态工作点:
ibq=(ug-ubeq)/rb≈ug/rb
icq=βibq+iceo≈βibq
uceq=ug-icqrc
一般情况规定将npn型三极管看作是硅管,且ubeq是0.7v,pnp型三极管看作是锗管,且ubeq是0.3v,在预算法中可以忽略不计。
(2)估算静态工作点
图中所示的放大器中,设ug=10v,rb=100kω,rc=3kω,若晶体管电流放大倍数β=10,估算静态工作点。
ibq=(ug-ubeq)/rb≈ug/rb=10v/100kω=100ua
icq=βibq+iceo≈βibq=10*100ua=1ma
uceq=ug-icqrc=10v-1ma*3k=7v
静态工作点的设置对放大电路是很重要的,它关系到电压的增益以及波形的失真情况。因为为了使放大器达到较好的性能,必须要先设置合适的静态工作点。还有多种原因造成静态工作点不稳定,如电源的电压不稳定、三极管老化等等,其中温度的变化对三极管参数的变化影响也很大。而固定偏置电路的温度稳定性较差,只能在环境温度变化不大、要求不高的场合。
(3)分压式稳定工作点偏置电路,下图所示:分压式稳定工作点偏置电路,该电路可以有效地抑制温度变化对静态工作点的影响。其工作原理:当温度升高时,icq增大引起ieq相应增大,则re上的压降ueq=ieq*re也增大,ubq保持不变,ubeq=ubq-ueq,则ubeq减小,使得ibq减小,从而抑制了icq的增加,达到稳定静态工作点的目的,所以re也称为电流负反馈电阻。
ubq=ug*rb2/(rb1+rb2)
ueq=ubq-ubeq
icq=ieq=ueq/re
uceq=ug-icq*rc-ieq*re=ug-icq(rc+re)


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