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 1 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。 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 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， U BEQ 值将减小 ， 则 I BQ 将增大 。 三极管 U BE 的温度系数约为 － 2mV ／℃，即温度每升高 1 ℃， U BE 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。 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 3 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 I C 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。 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 4 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 I R 为二极管的反向电流。 当温度升高时，一方面会导 致 I C 增大，另一方面也会使 I R 增大导致 I B 减小，从而使 I C 随 之减小。当参数配合得当时， I C 可基本不变。其过程简述 如下： 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 5 (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。 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 6 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 7 2 、分压式电流负反馈 Q 的稳定电路的静态分析 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 8 B I I I ? ? 2 1 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： B I I ?? 2 2 2 1 I I I I B ? ? ? CC b b b B U R R R U 2 1 2 ? ? 集电极电流的静态值为： e BE B E C R U U I I ? ? ? 基极电流的静态值为： ? C B I I ? 集电极与发射极之间电压的静态值为： ) ( e c C CC CE R R I U U ? ? ? 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 9 3. 由交流通路求动态参数 + 1 b R c R 2 b R e R CC U VT + - + - I u O u 1 b R c R L R 2 b R 当旁路电容 C e 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