原创放大电路的直流工作状态

 2008-4-8 12:10  2730 5 5 分类: 电源/新能源

在学习之前，我们先来了解一个概念：
什麽是Q点？它就是直流工作点，又称为静态工作点，简称Q点。我们在进行静态分析时，主要是求基极直流电流I_B、集电极直流电流I_C、集电极与发射极间的直流电压U_CE
一：公式法计算Q点
我们可以根据放大电路的直流通路，估算出放大电路的静态工作点。下面把求I_B、I_C、U_CE的公式列出来

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三极管导通时，U_BE的变化很小，可视为常数，我们一般认为：硅管为 0.7V
锗管为 0.2V

例1:估算图(1)放大电路的静态工作点。其中R_B=120千欧，R_C=1千欧，U_CC=24伏，ß=50，三极管为硅管

解：I_B=(U_CC-U_BE)/R_B=24-0.7/120000=0.194(mA)
I_C=ßI_B=50*0.194=9.7(mA)
U_CE=U_CC-I_CR_C=24-9.7*1=14.3V

2.21.gif

二：图解法计算Q点

三极管的电流、电压关系可用输入特性曲线和输出特性曲线表示，我们可以在特性曲线上，直接用作图的方法来确定静态工作点。用图解法的关键是正确的作出直流负载线，通过直流负载线与i_B=I_BQ的特性曲线的交点，即为Q点。读出它的坐标即得I_C和U_CE

图解法求Q点的步骤为：
（1）：通过直流负载方程画出直流负载线，（直流负载方程为U_CE=U_CC-i_CR_C）
（2）：由基极回路求出I_B（3）：找出i_B=I_B这一条输出特性曲线与直流负载线的交点就是Q点。读出Q点的坐标即为所求。

例2：如图（2）所示电路，已知Rb=280千欧，Rc=3千欧，Ucc=12伏，三极管的输出特性曲线如图（3）所示，试用图解法确定静态工作点。

2.22.gif

2.23.gif

解：（1）画直流负载线：因直流负载方程为U_CE=U_CC-i_CR_Ci_C=0，U_CE=U_CC=12V；U_CE=4mA，i_C=U_CC/R_C=4mA，连接这两点，即得直流负载线：如图（3）中的兰线
（2）通过基极输入回路，求得I_B=（U_CC-U_BE）/R_C=40uA
（3）找出Q点（如图（3）所示），因此I_C=2mA；U_CE=6V

三：电路参数对静态工作点的影响
静态工作点的位置在实际应用中很重要，它与电路参数有关。下面我们分析一下电路参数Rb，Rc，Ucc对静态工作点的影响。

改变Rb	改变Rc	改变Ucc
Rb变化，只对I_B有影响。 Rb增大，I_B减小，工作点沿直流负载线下移。	Rc变化，只改变负载线的纵坐标 Rc增大，负载线的纵坐标上移,工作点沿i_B=I_B这条特性曲线右移	Ucc变化,I_B和直流负载线同时变化 Ucc增大,IB增大,直流负载线水平向右移动,工作点向右上方移动
Rb减小，I_B增大，工作点沿直流负载线上移	Rc减小,负载线的纵坐标下移,工作点沿i_B=I_B这条特性曲线左移	Ucc减小,IB减小,直流负载线水平向左移动,工作点向左下方移动

例3：如图（4）所示：要使工作点由Q1变到Q2点应使（）
A.Rc增大 C.Ucc增大		B.Rb增大 D.Rc减小
答案为：A 要使工作点由Q1变到Q3点应使( )
A.Rb增大	B.Rc增大		C.Rb减小	D.Rc减小
答案为：A
注意：在实际应用中，主要是通过改变电阻Rb来改变静态工作点。