第三章§3.1.4-§3.2.1放大器的静态工作点计算习题1-2018-7-12

§3.1.4 -§3.2.1放大器的静态工作点计算习题1

第三章§3.1.4 -§3.2.1放大器的静态工作点计算习题1

【考核内容】

1、掌握共射级三极管放大电路的静态工作点计算。

3.1.4．放大器的静态工作点

1、静态和动态

① 静态：放大器无信号输入时的直流工作状态叫作静态。

② 动态：有交流信号输入时放大电路的状态叫作动态。在放大电路中加入输入信号ui后，三极管各极电压、电流大小均在直流量的基础上，叠加了一个随ui变化而发生变化的交流量，这时电路处于动态工作状态。

③ 静态工作点：静态情况下，电流电压参数在三极管输入输出特性曲线族上所确定的点叫做静态工作点，用Ｑ表示。一般包括IBQ、UBEQ、ICQ、UCEQ。放大器的静态工作点的设置是否合适，是放大器能否正常工作的重要条件。

iC iB ICQ

Rb称为偏置电阻，IB称为偏置电流。

3.2.2估算静态工作点

根据放大电路的直流通路求IBQ、ICQ、IEQ、和UCEQ这四个量。由上图所示的直流通路，可以得到固定偏置共射极放大电路的静态工作点计算公式。

由图可得到：VCC = IBQ Rb + VBEQ

经整理得：IBQ?IBQ Q Q EC?UBEEC ?RbRbIBQ 由三极管的电流关系，有 ICQ=?IBQ 从集电极回路看，可以得到：EC?ICQRC?UCEQ

uBE

UBEQ

uCE

UCEQ

整理后得到：UCEQ?EC?ICQRC

以上得到的式， 即为放大电路的静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ的估算关系式。

【练习1】已知共射放大电路如图所示。 （1）画共射放大电路直流通路。

（2）在直流通路标出静态工作点IBQ、ICQ、IEQ、和UCEQ这四个量。

（a）输入特性曲线 （b）输出特性曲线

(IB、UBE) 和(IC、UCE)分别对应于输入、输出特性曲线上的一个点，称为静态工作点。

*2、静态工作点对放大电路的影响

晶体管工作在非线性区所引起的失真称为非线性失真。产生非线性失真的原因来自两个方面：一是晶体管特性的非线性；二是Q点设置不合适或输入信号过大。

图表明因Q点选择的过高，而导致在输入信号部分时间内，晶体管进入饱称为饱和失真。

因Q点选择的过低，而导致在输入信号部分时间内，晶体管进入截止区而产生的失真，称为截止失真。 【引入】由于放大电路的静态工作点在不合适的位置时，将引起放大信号饱和失真与截止失真。计算放大电路的Q点，判断三极管工作状态。

3.2．基本放大电路的分析方法

对放大电路进行分析，就是求解放大电路的直流参数(静态工作点 )和交流参数(输入电阻、输出电阻，放大倍数)。为使分析问题方便起见，常将直流分量和交流分量分开来研究，直流分量反映的是放大电路的直流通路，交流分量反映的是放大电路的交流通路。

下面用近似估算法对放大电路进行分析。

【例题3】 如图所示，已知VCC = 6 V，Rb = 200 k?，RC = 2 k?，? = 50。试估算放大电路的静态工作点。注意电路中IB和IC的数量级

解：根据公式，得静态基极电流为

3.2.1 静态分析：根据直流通路来求解直流参数

直流通路就是放大电路的直流等效电路。它是指静态时，Ui=0，放大电路的输入回路和输出回路的直流电流流通的路径。如图所示。

画直流通路的原则： 1）输入信号ui短路。 2）电容视为开路。 3）电感视为短路。 【例题2】： 共射极放大电路直流通路

集电极电流：

IBQ?VCC?VBEQRb?VCC6???30?A Rb200??ICQ??IBQ?50?0.03?1.5mA

集电极电压：

VCEQ?VCC?ICQRC?6?1.5?2?3V

【注意】一般电路中IB的单位数量级为?A，IC的单位数量级为mA。

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§3.1.4 -§3.2.1放大器的静态工作点计算习题1

§3.1.4 -§3.2.1放大器的静态工作点计算自测题1

一、填空题

1、放大器无信号输入时的直流工作状态叫作 。

2、有交流信号输入时放大电路的状态叫作 。在放大电路中加入输入信号ui后，三极管各极电压、电流大小均在直流量的基础上，叠加了一个随ui变化而发生变化的交流量，这时电路处于动态工作状态。

3、静态情况下，电流电压参数在三极管输入输出特性曲线族上所确定的点叫做 ，用Ｑ表示。一般包括IBQ、UBEQ、 、 。放大器的静态工作点的设置是否合适，是放大器能否正常工作的重要条件。

*4、晶体管工作在非线性区所引起的失真称为 失真。产生非线性失真的原因来自两个方面：一是晶体管特性的非线性；二是Q点设置不合适或输入信号过大。

5、直流通路就是放大电路的直流等效电路。它是指静态时，Ui=0，放大电路的输入回路和输出回路的直流电流流通的路径。画直流通路的原则：

1）输入信号ui为 。2）电容视为 。3）电感视为 。

6、固定偏置共射极放大电路的静态工作点计算公式：IBQ= 。ICQ = 。UCEQ= 二、综合题

1、画出共发射极放大电路图

2、根据输出波形，确定静态值。

4、 如图所示的共射放大电路，已知VCC=12V，RB=400KΩ，RC=4KΩ，RL=4KΩ，晶体管的β=40。

求：放大电路静态工作点，IBQ、ICQ、UCEQ

5、如图所示，已知VCC =12 V，Rb 值见表，RC = 2 k?，? = 100。 求： （1）、画共射放大电路直流通路。

（2）、估算放大电路的静态工作点，在表中填写IBQ、ICQ、UCEQ *【参考】（3）、在放大电路输出特性曲线上标出的静态工作点。Q1～Q6 解答：（1）、画共射放大电路直流通路。

（2）、估算放大电路的静态工作点。

静态工作点 已知：Rb IBQ?EC Rb

Q2 600 k? Q3 400 k? Q4 300 k? Q5 240 k? Q6 200 k? Q1 1200 k? ICQ=?IBQ

由 Q 点确定静态值为：IBQ = ，ICQ = ， UCEQ = . 3、已知共射放大电路如图所示。 （1）画共射放大电路直流通路。

（2）在直流通路标出静态工作点IBQ、ICQ、IEQ、和UCEQ这四个量。

UCEQ?VCC?ICQRC

*（3）、在放大电路输出特性曲线上标出的静态工作点。Q1～Q6

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