放大电路静态分析技巧

输入信号ui=0时,在直流电源VCC的作用下,直流电流流过的路径,称为放大电路的直流通路。在直流通路中,估算直流量IB、IC、UBE和UCE,确定三极管工作状态的电路分析,称为静态分析。直流量IB、IC、UBE和UCE在输入、输出特性曲线上交汇于一点,称为静态工作点,用Q表示,如图8.3.2所示。

(1)估算法求静态工作点

在图8.3.1电路中,设ui=0,电容在直流电路中开路,即获得放大电路的直流通路,如图8.3.3所示。

图8.3.2　放大电路的静态工作点

图8.3.3　直流通路

在直流通路中,应用基尔霍夫电压定律,可求出静态时的基极电流

在放大状态时,UBEQ近似取值硅管0.7 V,锗管0.2 V。因UBEQ较VCC小很多,故在估算中也可忽略。

该电路Rb一经选定,基极电流IB也就固定不变了。因此,如图8.3.1所示的电路又称固定偏置共发射极放大电路。

三极管工作在放大状态时

集电极-发射极电压

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【例8.3.1】　在如图8.3.1所示的电路中,已知Rb=300 kΩ,Rc=3 kΩ,VCC=12 V,β=50,试求放大电路的静态工作点Q。

解　设三极管为硅管,取UBEQ=0.7 V,得

三极管工作在放大状态,则有

(2)图解法求静态工作点

图解法是利用三极管的输入和输出特性曲线,用作图的方法确定放大电路的静态工作点的电路分析方法。

①估算法求解IBQ和UBEQ,由于器件手册上一般不给出三极管的输入特性曲线,因此,IBQ和UBEQ还是用估算法。

②依据式UCE=-RC IC+VCC可在图8.3.4中得到两个特殊点,横坐标交点(iC=0,uCE=VCC);纵坐标交点(iC=VCC/Rc,uCE=0),连接这两点可在三极管输出特性曲线上画出一条直线,该直线称为直流负载线,负载线的斜率为-1/Rc,如图8.3.4所示。

三极管特性曲线和直流负载线的交点、与估算的IBQ共同确定静态工作点,如图8.3.4所示的Q点。Q点对应的纵横坐标值就是ICQ和UCEQ。

图8.3.4　静态工作点

图8.3.5　交流通路