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放大電路的直流工作狀態

admin @ 2014-03-17 , reply:0

概述

什麽是Q點?它就是直流工作點,又稱為靜態工作點,簡稱Q點。我們在進行靜態分析時,主要是求基極直流電流IBCCE一:公式法計算Q點我們可以根據放大電路的直流通路,估算出放大電路的靜態工作點。下面把求IB……

什麽是Q點?它就是直流工作點,又稱為靜態工作點,簡稱Q點。我們在進行靜態分析時,主要是求基極直流電流IBCCE
一:公式法計算Q點
我們可以根據放大電路的直流通路,估算出放大電路的靜態工作點。下面把求IB、IC、UCE的公式列出來

 

三極體導通時,UBE的變化很小,可視為常數,我們一般認為:硅管為 0.7V
          鍺管為 0.2V

例1:估算圖(1)放大電路的靜態工作點。其中RB=120千歐,RC=1千歐,UCC=24伏,ß=50,三極體為硅管

解:IB=(UCC-UBE)/RB=24-0.7/120000=0.194(mA)
     IC=ßIB=50*0.194=9.7(mA)
     UCE=UCC-ICRC=24-9.7*1=14.3V

二:圖解法計算Q點

  三極體的電流、電壓關係可用輸入特性曲線和輸出特性曲線表示,我們可以在特性曲線上,直接用作圖的方法來確定靜態工作點。用圖解法的關鍵是正確的作出直流負載線,通過直流負載線與iB=IBQ的特性曲線的交點,即為Q點。讀出它的坐標即得IC和UCE

圖解法求Q點的步驟為:
(1):通過直流負載方程畫出直流負載線,(直流負載方程為UCE=UCC-iCRC
(2):由基極迴路求出IB
(3):找出iB=IB這一條輸出特性曲線與直流負載線的交點就是Q點。讀出Q點的坐標即為所求。

例2:如圖(2)所示電路,已知Rb=280千歐,Rc=3千歐,Ucc=12伏,三極體的輸出特性曲線如圖(3)所示,試用圖解法確定靜態工作點。

解:(1)畫直流負載線:因直流負載方程為UCE=UCC-iCRC
iC=0,UCE=UCC=12V;UCE=4mA,iC=UCC/RC=4mA,連接這兩點,即得直流負載線:如圖(3)中的蘭線
(2)通過基極輸入迴路,求得IB=(UCC-UBE)/RC=40uA
(3)找出Q點(如圖(3)所示),因此IC=2mA;UCE=6V

三:電路參數對靜態工作點的影響
  靜態工作點的位置在實際應用中很重要,它與電路參數有關。下面我們分析一下電路參數Rb,Rc,Ucc對靜態工作點的影響。

改變Rb

改變Rc

改變Ucc

Rb變化,只對IB有影響。
Rb增大,IB減小,工作點沿直流負載線下移。


Rc增大,負載線的縱坐標上移,工作點沿iB=IB這條特性曲線右移

Ucc變化,IB和直流負載線同時變化
Ucc增大,IB增大,直流負載線水平向右移動,工作點向右上方移動

Rb減小,IB增大,工作點沿直流負載線上移

Rc減小,負載線的縱坐標下移,工作點沿iB=IB這條特性曲線左移

Ucc減小,IB減小,直流負載線水平向左移動,工作點向左下方移動

例3:如圖(4)所示:要使工作點由Q1變到Q2點應使( )

A.Rc增大
C.Ucc增大

B.Rb增大
D.Rc減小

答案為:A
要使工作點由Q1變到Q3點應使( )

A.Rb增大 B.Rc增大 C.Rb減小 D.Rc減小
答案為:A
注意:在實際應用中,主要是通過改變電阻Rb來改變靜態工作點。

我們對放大電路進行動態分析的任務是求出電壓的放大倍數、輸入電阻、和輸出電阻。

一:圖解法分析動態特性

1.交流負載線的畫法

交流負載線的特點:必須通過靜態工作點交流負載線的斜率由R"L表示(R"L=Rc//RL)
交流負載線的畫法(有兩種):
(1)先作出直流負載線,找出Q點;
     作出一條斜率為R"L的輔助線,然後過Q點作它的平行線即得。(此法為點斜式)
(2)先求出UCE坐標的截距(通過方程U"CC=UCE+ICR"L
     連接Q點和U"CC點即為交流負載線。(此法為兩點式)

例1:作出圖(1)所示電路的交流負載線。已知特性曲線如圖(2)所示,Ucc=12V,Rc=3千歐,RL=3千歐,Rb=280千歐。

解:(1)作出直流負載線,求出點Q。
    (2)求出點U"cc。U"cc=Uce+IcR"L=6+1.5*2=9V
    (3)連接點Q和點U"cc即得交流負載線(圖中黑線即為所求)

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