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如何实现稳定静态工作点的偏置电路?

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:而静态工作点是由管子参数和放大电路的偏置电路共同决定的。为了防止出现波形失真,放大电路的静态工作点一般应选择在直流负载线的中部。因此,为维持静态工作点的稳定,通常采用以下两种偏置电路。但由于Ub固定不变,则Ue增大后,Ube将减小,基极电流Ib也随之减小,Ic自动下降,从而稳定了工作点。这样既稳定了静态工作点,又不致影响电路的电压放大倍数。

如何实现稳定静态工作点的偏置电路?

静态工作点的设置,不仅关系到波形失真与否,还对放大倍数有重大影响,所以必须选择合适的静态工作点。而静态工作点是由管子参数和放大电路的偏置电路共同决定的。

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图2-9 波形失真情况

若静态工作点选择过高(如图2-9中的Q1点),则在输入信号电压的正半周,基极电流仍随输入信号电压变化而变化,但集电极电流增大到一定程度就不再增大而产生“饱和失真”。

若静态工作点选择过低(如图2-9中的Q2点),则在输入信号电压负半周的部分时间内,集电极电流将截止而产生“截止失真”。

为了防止出现波形失真,放大电路的静态工作点一般应选择在直流负载线的中部。由于静态基极电流是由RbEc确定的,也就是说,直流负载线是由EcRc确定的。

因此,为维持静态工作点的稳定,通常采用以下两种偏置电路。

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图2-10 电压负反馈偏置电路

1.电压负反馈偏置电路

如图2-10所示,该电路的Rb不是直接接电源Ec,而是接在晶体管的c极,这样就能把集电极电压的变化情况反馈到输入端,以稳定工作点。因此,这种电路叫做电压负反馈偏置电路。

该电路的基极静态电流为

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当晶体管V温度升高后,Ic增大,Rc上的电压降随之增加,导致Uce下降,使Ib随着Uce的下降而减小,牵制Ic的增加,从而维持工作点的基本稳定。其自动调节过程如下:

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2.分压式电流负反馈偏置电路

图2-11所示为另一种常见的偏置电路,称为“固定分压式电流负反馈偏置电路”。此电路的特点是:

1)利用电阻Rb1Rb2分压来固定基极电位。设通过电阻Rb1Rb2的电流分别为I1I2,且I1=I2+Ib,一般Ib很小,I1>>Ib,近似认为I1I2,这样,在Ib变化时,基极电位Ub可近似看作不变,即

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因此,基极电压Ub由电压EcRb1Rb2分压所决定,不随温度而变。

2)利用发射极电阻Re来获取反映电流Ie变化的信号,反馈到输入端,实现工作点稳定。

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图2-11 分压式电流负反馈偏置电路

通常Ub>>Ube,所以发射极电流

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因此,在Re不变且Ub在温度变化时维持不变的条件下,Ie也能稳定。

当温度升高而引起Ic增大时,Ie也要增大,Re两端的电压Ue=IeRe也随之增大。但由于Ub固定不变,则Ue增大后,Ube将减小,基极电流Ib也随之减小,Ic自动下降,从而稳定了工作点。其自动调节过程如下:

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为了使Re对交流信号不产生负反馈,可在Re两端并接一个大容量的电容器Ce,以便让交流信号由Ce旁路而不经过Re。由于直流电流不能通过电容器,所以Ce对静态工作点没有影响,所以Ce叫做发射极旁路电容。这样既稳定了静态工作点,又不致影响电路的电压放大倍数。

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