《电子技术基础》教案(劳动第四版)§2-3分压式射极偏置电路

教 案

教学内容方法过程 I BQ 温度 I CEO I CQ U CEQ (输出曲线I C 簇间隔增大和上移) U BEQ iC (mA)温度较高时的输入线I( B A)60 A 温度较高时的输出线 60 A 温度较低时的输出线 45 A 45 A30 A

附记

M

Q

30 A 15 A 15 AN

温度较低时的输入线

a) 对输入曲线的影响

ube (V)b) 对输出曲线的影响

uCE (V)

图2—21 温度对三极管输入和输出曲线的影响

二、分压式射极偏置电路 分压式射极偏置放大电路及其直流通路和交流通路如图 2—22 所示。I CQI1

ui

uo

I2

I BQ

ui

uo

a) 分压式射极偏置电路

b) 直流通路

c) 交流通路

图2—22 分压式射极偏置放大电路及其直流通路、交流通路

1. 电路结构特点 分压式射极偏置放大电路是共射极基本放大电路的改良电路：去掉共射极基 本放大电路基极偏置电阻 RB , 改设基极分压电阻 RB1 和 RB 2 , 并增设射极电阻 RE 及其旁路电容 CE 。电路参数及特点见表 2—9 表 2—9 分压式射极偏置放大电路参数及特点 元件或参数 参数值或表达式 一般为几 k ~几十 k 有关说明 1. RB1 与 RB 2 是分压电阻，作 用是为电路提供合适的 U BQ ; 2 . RE 的作

用是调节 e 极电位

RB1 、 RB 2

RE

小电流下为几百 ~几千 ,大 电流下为几 ~几十

U E ,从而阻碍 I BQ 、 I CQ 的变化，力促它们基本稳定不变。

教学内容方法过程表 2—9 分压式射极偏置放大电路参数及特点 元件或 参数 参数值或表达式 一般为几十 F 到几百 F 一般选取 I 2 =(5~ 10)I BQ ) 有关说明 3. 射极旁路电容 CE 的作用 是使尽量使交流分量少通 过 RE 产生负反馈作用。 4.三极管基极电位 U BQ 随 基极电流 I BQ 的增大而下 5.三极管集电极电流 I CQ 随温度的升高而减小。 6.该电路的特点是自动调 节，使静态工作点基本稳 定。

附记

2’

CEI2

UCC

UCC = (5~10) U BQ

U CEQ U BQ

U CEQ ( 1 / 2 ~ 1 / 3 ) UCC

RB1 U CC U BQ I BQ RB2 (见后面注) 降。 RB1 RB2 RB1 RB2 t I BQ U BQ I BQ

3’

一般选取 U BQ =(5~10)U BEQ

2’

I CQ

I U U ICQ =I EQ I BQ BQ BEQ I BQ ,t BQ ICQ RE U BQ ICQ (0.5 ~ 2)mA

2. 静态工作点稳定原理(可概括为电流负反馈) 射极的电阻 RE 是使静态工作点基本不随温度的变化而变化的关键元件。当 温度升高时，半导体的导电能力增强， I B 增大， IC 、 I E 随之增大，此时电路中 有二方面的力量随即发起阻击： (1)电阻 RE 的强烈地阻击：

3’

温度 I BQ ICQ I EQ U EQ U BEQ I BQ (2) RB1 和 RB 2 的联合阻击：

温度 I BQ I1 URB1 URB2 U BQ I BQ

RB1 、 RE 越大， RB 2 越小，对温度升高引起的静态工作点的位移的阻击作用较大。但 RB1 太大而 RB 2 太小，则三极管会截止； RE 太大，则过分阻碍 I BQ ,反 制放大电路的放大作用。故它们的大小都应合适。

20’

教学内容方法过程3. 静态工作点的估算 项 目 估 算 公 式RB2 U RB1 RB2 CC

附记

说

明

静态基极电位

U BQ

, RB1 U CC U BQ I BQ RB2 RB1 RB2 RB1 RB2

I2

I BQ

5’

静态发射极电流 静态集电极电流

I EQ UBQ /REI CQ I EQ I BQ =I CQ / UCEQ =UCC ICQ (RC +RE )

I EQ (UBQ UBEQ )/RE , U BQ U BEQ ICQ =I EQ I BQ , I BQ I EQ三极管正常放大时有ICQ = I BQ 关系

1’

静态偏置电流 静态集电极电压

由电压回路定律列出

4. 估算输入电阻、输出电阻和电压放大倍数 三极管的输入电阻： rbe 300 放大器的输入电阻：

26 I BQ (mA)

Ri RB1 //RB 2 //rbe rbe 放大器的输出电阻： R0 RC / / rce RC放大器的电压放大倍数：空载时A U =

RCrbe

,有载时A U =

RL rbe

=

RC //RLrbe

【例 2—5】 图 2—23 所示放大电路中，若 RB1 7.

6k , RB 2 2.4k ,

RC 2k , RL 2k , RE 1k , U CC 12V ,三极管的 60 。求：(1)放大电路的静态工作点； (2)放大电路的输入电阻、输出电阻 Ro 电压放大倍数 A u 。 解： (1)估算放大电路的静态工作点

RB 2 2.4 U 12 2.88 V RB1 RB 2 CC 7.6 2.4 U BQ 2.88 静态集电极电流：I C I EQ 2.88 mA RE 1 I CQ 2.88 静态偏置电流：I BQ 0.048 mA 48 A 60基极电压：U BQ 静态集电极电压： UCEQ UCC ICQ (RC RE) 12 2.88 ( 1 2) 3.36 V

教学内容方法过程(2)估算放大电路的输入电阻、输出电阻 Ro 、电压放大倍数 A U 三极管的输入电阻： rbe 300

附记

26 26 =300+ 840 I BQ (mA) 0.048

放大器的输入电阻： Ri RB1 //RB 2 //rbe rbe 840 放大器的输出电阻： R0 RC / / rce RC 2 k

RC 60RC 60 2 103 空载时： A = = = U rbe rbe 840 放大器的电压放大倍数 有载时：A U = RL = 60 2000//2000 rbe 840 【课堂小结】 1. 影响静态工作点稳定的主要因素是温度。 2. 在共发射极放大电路的基础上设基极分压电阻 RB1 和 RB 2 ,并增设射极 电阻负反馈 RE 及其旁路电容 CE ,此时的电路是分压式射极偏置放大电路。它 有自动调节功能，能有效地降低温度升高对放大器的影响，稳定 U BEQ ,从而稳 定 I BQ、I CQ、U CEQ 。 【布置作业】 《习题册》子模块三

板书设计：第二章 半导体三极管及其放大电路 §2-3 分压式射极偏置电路 一、影响静态工作点稳定的主要因素 2、 静态工作点稳定原理

二、分压式射极偏置电路 1、 电路结构特点

3、 估算静态工作点

4、 估算输入电阻、输出电阻和电压放大倍数

后

记：