放大电路静态工作点的稳定教案Word格式文档下载.doc
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教学重点
1、放大电路稳定静态工作点的原理和常用方法；
2、分压式偏置电路Q的估算；
3、分压式偏置电路动态性能指标的计算；
教学难点
1、稳定静态工作点的原理和措施；
2、分压式偏置电路微变等效电路画法及动态性能指标的计算；
引入新课
问：
有时，一些电子设备在常温下能够正常工作，但是当温度升高时，性能就可能不稳定，甚至不能正常工作，这到底是什么原因呢？
学生回答：
产生这种现象的主要原因，是电子器件的参数受温度影响而发生变化。
教学组织过程
本节以教师讲授为主。
用多媒体演示稳定静态工作点的原理和常用方法、分压式偏置电路Q的估算、动态性能指标的计算等，便于学生理解和掌握。
主要内容
放大电路的多项重要技术指标均与静态工作点的位置密切相关。
如果静态工作点不稳定，则放大电路的某些性能也将发生波动。
因此，如何使静态工作点保持稳定，是一个十分重要的问题。
1、静态工作点稳定的必要性
静态工作点不但决定了电路是否产生失真，而且还影响着电压放大倍数和输入电阻等动态参数。
实际上，电源电压的波动、元件老化以及因温度变化所引起的晶体管参数变化，都会造成静态工作点的不稳定，从而使动态参数不稳定，有时甚至造成电路无法正常工作。
在引起Q点不稳定的诸多因素中，温度对晶体管的影响是最主要的。
2、温度变化对静态工作点产生的影响
温度变化对静态工作点的影响主要表现为，温度变化影响晶体管的三个主要参数：
、β和。
这三者随温度升高产生变化，其结果都使值增大。
硅管的小，受温度影响小，故其β和受温度影响是主要的；
锗管的大，受温度影响是主要的。
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变现在以下三方面：
（1）对β的影响：
三极管的β随温度的升高将增大，温度每上升l℃，β值约增大0.5～1％，其结果是在相同的IB情况下，集电极电流IC随温度上升而增大。
（2）对反向饱和电流ICEO的影响：
ICEO是由少数载流子漂移运动形成的，它与环境温度关系很大，ICEO随温度上升会急剧增加。
温度上升10℃，ICEO将增加一倍。
由于硅管的ICEO很小，所以，温度对硅管ICEO的影响不大。
（3）对发射结电压ube的影响：
和二极管的正向特性一样，温度上升1℃，ube将下降2～2.5mV。
综上所述，随着温度的上升，β值将增大，iC也将增大，uCE将下降，这对三极管放大作用不利，使用中应采取相应的措施克服温度的影响。
3、稳定静态工作点的原则和措施
为了保证输出信号不失真，对放大电路必须设置合适的静态工作点，并保证工作点的稳定。
（1）
采用不同偏置电路稳定静态工作点的原则是：
当温度升高使增大时，要自动减小以牵制的增大。
（2）稳定静态工作点可以归纳为三种方法：
P89图2.21所示。
（1）温度补偿；
（2）直流负反馈；
（3）集成电路中采用恒流源偏置技术；
集成电路中某些放大电路往往要求提供微弱的偏置电流，以提高输入阻抗，减小失调等。
上述电路IC2较大，要减小IC2就要增大R，而集成电路工艺不允许使用高阻值电阻。
这就需要从电路结构上改进。
改进后的电路如图Z0602所示，它是在图Z0601的基础上增加了一个射极电阻Re。
当IR一定时，UBE1-UBE2=△UBE=IE2Re2，从而可得：
因△UBE较小，用阻值不大的Re2就可获得微小的工作电流。
此外，由于Re2的电流负反馈作用，使得这种电路输出电流的稳定性得以提高。
图2.21
4、典型静态工作点稳定电路——分压式偏置电路的分析
1）Q点稳定原理
分压偏置电路如P90图2.22所示。
图2.22
稳定静态工作点的条件为：
I1＞＞IB和VB＞＞UBE；
此时，
，即当温度变化时，基本不变。
静态工作点的稳定过程为：
T（℃）↑→↑（↑）→↑（因为基本不变）→↓→↓
↓
当温度降低时，各物理量向相反方向变化。
这种将输出量（）通过一定的方式（利用将的变化转化为电压的变化）引回到输入回路来影响输入量的措施称为反馈。
可见，在Q点稳定过程中，作为负反馈电阻起着重要的作用。
典型静态工作点稳定电路利用直流负反馈来稳定Q点。
2）分压式偏置电路的静态分析
分压式偏置电路的静态分析有两种方法：
一是戴维南等效电路法；
二是估算法，这种方法的使用条件为I1＞＞IBE，或者。
3）分压式偏置电路的动态分析
动态分析时，射极旁路电容应看成短路。
画放大电路的微变等效电路时，要特别注意射极电阻有无被射极旁路电容旁路，正确画出“交流地”的位置，根据实际电路进行计算即可。
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