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静态工作点的计算方法

来源:纷纭教育
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IB、IC、UCE的公式列出来

三极管导通时,UBE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RB=120千欧,RC=1千欧,UCC=24伏,?=50,三极管为硅管 解:IB=(UCC-UBE)/RB=24-0.7/120000=0.194(mA)

IC=?IB=50*0.194=9.7(mA)

UCE=UCC-ICRC=24-9.7*1=14.3V

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iB=IBQ的特性曲线的交点,即为Q点。读出它的坐标即得IC和UCE

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UCE=UCC-iCRC)

(2):由基极回路求出IB

(3):找出iB=IB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。

解:(1)画直流负载线:因直流负载方程为UCE=UCC-iCRC

iC=0,UCE=UCC=12V;UCE=4mA,iC=UCC/RC=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IB=(UCC-UBE)/RC=40uA

(3)找出Q点(如图(3)所示),因此IC=2mA;UCE=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。

改改变Rb 改变Rc 变Ucc Rc变化,只改变Rb变化,只对IB有影响。 负载线的纵坐标 Ucc变化,IB和Rb增大,IB减小,工作点沿直流负Rc增大,负载线载线下移。 的纵坐标上移,工作点沿iB=IB直这条特性曲线右流移 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 Ucc减Rc减小,负载线小,I的纵坐标下移,Rb减小,IB增大,工作点沿直流负工作点沿iB=IB载线上移 这条特性曲线左小,移 直流负减B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 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.R

D

B.Rb增大 D.Rc减小

b减小

.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。

我们对放大电路进行动态分析的任务是求出电压的放大倍数、输入电阻、和输出电阻。 一:图解法分析动态特性 1.交流负载线的画法 交流负载线的特点:

必须通过静态工作点

交流负载线的斜率由R\"L表示(R\"L=Rc//RL)

交流负载线的画法(有两种):

(1)先作出直流负载线,找出Q点;

???? 作出一条斜率为R\"L的辅助线,然后过Q点作它的平行线即得。(此法为点斜式)

(2)

先求出UCE坐标的截距(通过方程U\"CC=UCE+ICR\"L)

???? 连接Q点和U\"CC点即为交流负载线。(此法为两点式)

例1:作出图(1)所示电路的交流负载线。已知特性曲线如图(2)所示,Ucc=12V,Rc=3千欧,RL=3千欧,Rb=280千欧。

解:(1)作出直流负载线,求出点Q。

(2)求出点U\"cc。U\"cc=Uce+IcR\"L=6+1.5*2=9V

(3)连接点Q和点U\"cc即得交流负载线(图中黑线即为所求)

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