静态工作点稳定电路分析

1.静态工作点Q的计算

图2.29所示为分压偏置式静态工作点稳定电路的直流通路，由此直流通路可计算其静态工作点Q的值。

图2.28　分压偏置式静态工作点稳定电路

图2.29　稳定电路的直流通路

输入回路方程：

UB＝UBEQ＋IEQRe

输出回路方程：

UCC＝ICQRc＋UCEQ＋IEQRe

三极管的电流分配关系：

ICQ＝βIBQ

IEQ＝IBQ＋ICQ

综上可得

2.动态参数的分析

图2.30（a）所示为工作点稳定电路的交流通路，图2.30（b）所示为其微变等效电路。因为旁路电容Ce的交流短路作用，电阻Re被短路掉。根据电路的Q点，可求出交流电阻rbe。

图2.30　静态工作点稳定电路的交流通路

3.动态参数Au、Ri、Ro

由图2.30（b）所示微变等效电路可求得

例题2－7　在图2.28中，已知UCC＝12V，Rb1＝20kΩ，Rb2＝10kΩ，Re＝1.5kΩ，Rc＝2kΩ，RL＝2kΩ，β＝50，三极管为硅管。试计算放大电路的Q点和电路的Au、Ri、Ro。

解　Q点的计算：根据图2.28所示的直流通路，由式（2－5）可得

根据Q点计算交流等效电阻rbe：

动态参数的计算：根据图2.30（b）所示可得(www.xing528.com)

例题2－8　如图2.31所示，已知β＝60，三极管为硅管。计算Q点、rbe和Au、Ri、Ro。另外，若将Rb2逐渐增大到无穷，会出现怎样的情况？

解　本题的直流通路与图2.28所示的类似，只是Re换成了Re1和Re2的串联。Q点的计算如下。

输入回路方程：

UB＝UBEQ＋IEQ（Re1＋Re2）

图2.31　例题2－8图

输出回路方程：

UCC＝ICQRc＋UCEQ＋IEQ（Re1＋Re2）

三极管的电流分配关系：

ICQ＝βIBQ

IEQ＝IBQ＋ICQ

解方程得

计算交流等效电阻rbe：

根据图2.32所示微变等效电路计算Au、Ri、Ro：

图2.32　例题2－8图的微变等效电路

在图2.31所示的交流通路中，发射极电阻Re2被Ce短路；电阻Re1因为没有旁路电容的作用，仍保留在等效电路中；与例题2－7相比，Re1的存在使Au的数值减小，Ri的值增大。

若Rb2逐渐增大到无穷，可计算这时的Q点：

计算中我们利用了三极管处于放大区的电流关系ICQ＝βIBQ，但计算出的UCEQ为负值，明显不满足三极管放大工作状态的条件，出现了矛盾，所以此时三极管并不工作在放大区，而是工作在饱和区，输出电压会出现严重的饱和失真，放大电路无法正常工作。

4.结论

（1）分压偏置式静态工作点稳定电路的下偏置电阻Rb2阻值越大，基极偏置电压UB越大，三极管的静态电流ICQ就越大，Q点向饱和区靠近，放大电路容易出现饱和失真。

（2）反之，Rb2的阻值越小，ICQ就越小，Q点向截止区靠近，放大电路容易出现截止失真。

（3）上偏置电阻Rb1对放大电路产生的影响与Rb2刚好相反。