2.4 大电路静态工作点的稳定

2.4 大电路静态工作点的稳定

2.4.1 静态工作点稳定的必要性

之前我们的讨论,说明的静态工作点存在的必要性,那么在这里我们还需要它具有稳定性才可以。只有静态工作点稳定,我们才可以得到我们想要的放大电流或电压。

2.4.2 典型的静态工作点稳定电路

还记得之前学过的耦合电路嘛?
首先我们看一下之前的直接耦合电路
2.4 大电路静态工作点的稳定_第1张图片
在这里,我们将考虑到他的稳定性。
还记得我们之前学的二极管的曲线吗?
2.4 大电路静态工作点的稳定_第2张图片
温度是影响PN结的主要因素。随着温度升高,电流放大系数β也会随着改变。所以,为了使我们可以获得稳定的不失真的放大电路,我们需要对之前的电路进行改进!

2.4.2改进思路与典型的静态工作点稳定电路

一、直接耦合电路

我们先理一下思路,当温度升高由于β变大,则Ic升高了,而这个时候,我们需要有一个可以将Ic变小的方法。
那么我们拓展思考一下,Ic变大的话,那么IE也会同样变大。我们如果想要使Ic变小最简单的方式莫过于使IB变小。那么我们该如何控制IB变小呢?
我们回忆一下三极管的输入特性曲线:
2.4 大电路静态工作点的稳定_第3张图片

是的,如果我们降低UBE,那么IB自然就变小,那么我们就已经抓住了这个重点了。
如何减小UBE呢?
我们知道UBE = UB - UE 。我们知道,UB的电势是由输入控制的,基本不变,那我们可以做的就是抬高UE的电势了。
原本我们的电势直接接地,所以电势为0,想要提高有什么办法呢?比如说我们加入一个电阻呢?
完全正确的思路:
于是我们得到了书本中给的第一个电路:
2.4 大电路静态工作点的稳定_第4张图片
是不是没想到仅仅一个电阻却能起到这么多的作用?
于是我们将之前的思路整理,可得一条回路:
在这里插入图片描述
那么之前是直接耦合的电路,针对阻容耦合我们又该怎么办呢?

二、阻容耦合电路

先回顾一下阻容耦合:
2.4 大电路静态工作点的稳定_第5张图片
阻容耦合最大的特点是通交隔直。而在这里我们也希望得到的电路对于交流电不会有干扰;
没错,那么我只需要再加一个电容就可以了!
2.4 大电路静态工作点的稳定_第6张图片
但是书上比我们的想象还要多了一个Rb1,这是为什么呢?
我们看一下他的直流通路:
2.4 大电路静态工作点的稳定_第7张图片根据KCL我们可以知道:在这里插入图片描述
为了稳定Q点,通常使参数的选取满足在这里插入图片描述
2.4 大电路静态工作点的稳定_第8张图片
这样,基极电位几乎仅决定于Rb1与Rb2对Vcc的分压,而与环境温度无关,即当温度变化时UBQ基本不变。

所以教科书不愧是教科书,比我们要多想了很多。

三、静态工作点的估算:

这里我们之前分析的也差不多了,书上介绍也很详细,所以直接贴书了。
2.4 大电路静态工作点的稳定_第9张图片
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四、动态参数的估算

这里的知识点牵扯到上节我们所介绍的放大电路的分析:
2.4 大电路静态工作点的稳定_第11张图片
2.4 大电路静态工作点的稳定_第12张图片

2.4.3 稳定静态工作点的实施:

在这里我们运用温度敏感的原件,针对温度的变化通过自身的电气属性的变化,来维持电路的正常工作。具体措施书上也提供了两种:
2.4 大电路静态工作点的稳定_第13张图片
2.4 大电路静态工作点的稳定_第14张图片

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