分压式偏置电路

2-3 分压式偏置电路教学目标： 知识目标 1、理解温度对静态工作点的影响及分压式偏置电路的电路特点；2、掌握分压式偏置电路稳定静态工作点的过程；3、会近似估算分压式偏置电路的静态工作点、输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。 能力目标 1、通过教学，培养学生观察事物、总结归纳的能力；2、通过教学，培养学生识别和分析电路的能力。教学重点： 1、温度对静态工作点的影响 2、分压式偏置电路的作用 3、近似估算分压式偏置电路的静态工作点、输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。教学难点： 分压式偏置电路稳定静态工作点的过程。教学方法： 讲授法、归纳总结法和类比法相结合教学环节组织教学复习引入讲授新课课堂小练习作业结时间分配1分钟5分钟58分钟6分钟10分钟一、组织教学（1 分钟）安定课堂秩序，集中学生注意力，检查学生学习用品。二、复习旧课(4 分钟)图 1共发射极基本放大电路教师设问：问题： 1、静态工作点的位置与波形失真之间有何关系？学生回答：答案：静态工作点设置得太高，易引起 饱和失真，静态工作点设置得 太低，易引起 截止失真。问题： 2、要是放大电路输出最大不失真信号，静态工作点应该设置在何处？答案：交流负载线的 中点导入： （1 分钟）由以上分析可知，要使放大器输出信号不失真，就必须设置合适的静态工作点，但已设置好的静态工作点在放大器的工作过程中并不是稳定不变的。那是什么因素影响静态工作点的稳定，如何稳定静态工作点就是我们这节课要学习的内容。四、展开讲授新课（58 分钟） 2-3 分压式偏置电路一、温度对静态工作点的稳定固定偏置电路电路如图1 所示。由直流通路可见，偏置电流I BQ 是通过偏置电阻 Rb由电源 Ucc 提供，当 UccUBEQ时只要 Ucc 和 Rb 为定值， I BQ 就是一个常数，故把这种电路称为固定偏置电路。该电路由于因此，当环境温度升高时，虽然I BQ 为常数，但 ? ?和 I CEQ的增大会导致I CQ 的上升。可见，电路的温度稳定性较差。只能用在环境温度变化不大，要求不高的场合。（ T10.5 1.0 ）T I CBO（ T10I CBO一倍） I CEO I C工作点不稳定| UB E| （ T1UBE 2.5mV）导语： 通过以上分析可知，如果把共射基本放大电路置于温度变化较大的环境中，已设定的静态工作点会偏离原来设定的位置，输出信号可能会产生失真。因此，要稳定静态工作点，必须对共射基本放大电路结构加以改进，采用分压式偏置电路。二、分压式偏置电路1. 电路结构特点电路特点是静态工作点比较稳定图 2 分压式偏置电路（1）元件作用Rb1：上偏置电阻， Rb2 ：下偏置电阻，Re ：发射极电阻， Ce ：发射极旁路电容。共发射极基分压式本放大电路偏置电路RBRB1RB2发射极无电阻RECE强调： CE 对于直流相当于 断路。（2）工作原理Rb2Ucc 固定。当环境温度上升基极电压 U BQ 由 Rb1 和 Rb2 分压后得到，即 U BQRb2Rb1时，引起 I CQ 增加，导致 I EQ 的增加，使 U EQI EQ Re 增大。由于 U BEQ U BQ U EQ ，使得 U BEQ 减小，于是基极偏流 I BQ 减小，使集电极电流 I CQ 的增加受到限制，从而达到稳定静态工作点的目的对于节点：I1 IBQ I2（取I2IBQ）1I2I此时 UBQRB 2U CCRB1RB 2说明： BQ只取决于 CC、 RB1 和 RB2 的分压比，与三极管的参数无关，故不受温度影响 。发射极电阻 RE 的作用说明： 当变化时， BEQ的变化量很小，可被忽略，并且BQ是不随温度变化，所以可将 EQ视为不随温度变化。说明： I CQ只与EQ和 RE有关，与三极管参数无关，故不受温度影响，从而静态工作点保持稳定。实际情况是否如以上分析呢？2、稳定静态工作点的过程IEQICQI EQUIRE UEQTICQEQEQI CQI BQU BEQ说明：通过以上分析可知，分压式偏置电路利用发射极电阻RE 获得发射极电压UEQ来调节 I BQ从而抑制 I CQ的变化，达到稳定静态工作点的目的。3. 静态工作点的近似估算由直流通路知 :课堂练习：c 例 1.在具有分压式稳定工作点偏置电路的放大器中，Rb1 30 k ， Rb210 k 、2 k， e1 k， G，试估算ICQ 和 VCEQ。RRV9 V思路 :U BQ I CQ I BQ,UCEQ解估算时可认为VBQ 是基极开路时的电压值。注意事项：要提高工作点的热稳定性，应要求I1 IB 和 UB UB E 。今后如不特别说明，都认为电路满足上述条件。分压式工作点稳定电路只能使工作点基本不变。实际上，当温度变化时，由于 变化， IC 也 会有变化。在热稳定性中， 随温度变化的影响最大，可利用 Re 减小 对 Q点的影响；也可采用温度补偿的方法减小温度变化的影响。 例 2. 在图 2 所示的分压式工作点稳定电路中， 若 Rb1 75k，Rb218k ，Rc 3.9k ，Re1k，VCC9V。三极管的 UBE0.7V ，50。（ 1）试确定 Q 点；（ 2）若更换管子，使 变为 100，其它参数不变，确定此时 Q点。解：（ 1）U BRb2V CC189 1.7（V）Rb1Rb275 18UCEVCCIC(RC+Re)=91 （3.91） 4.（1 V ）I C1（A）I BmA 2050（ 2）当 100 时，由上述计算过程可以看到，I C1mA 10U B、IC 和 UCE 与（ 1）相同，而 I B100（A）由此例可见，对于更换管子引起 的变化，分压式工作点稳定电路能够自动改变 I B 以抵消变化的影响，使 Q点基本保持不变（指 I C、UCE保持不变）。4. 估算输入电阻、输出电阻和电压放大倍数。 例 3. 分压式偏置电路如图所示，三极管的发射结电压为0.7V。试求放大电路的静态工作点、电压放大倍数和输入、输出电阻，并画出微变等效电路。图解：（1） 由图分压偏置电路求静态工作点。（2）交流通路IRB1IbI cRL接入负载iRL 后，RLRC / RRLB22K （3） Ruii RB / rbe15K / 1.45K 1.322K ( RB Rb1 / Rb2 60 / 20 15K )RBI bRCrbeRL五、课堂小结（分钟）U oUiRC、温度如何影响静态工作点？、与共发射极基本放大电路相比，分压式偏置电路有什么特点？（结构和作用）、分压式偏置电路如何稳定静态工作点？稳定静态工作点，改进电路是关键，分压偏置弱控强，抑制变化很明显。4. 静态工作点、输入电阻、输出电阻和电压放大倍数的估算方法。六、作业布置（1 分钟）练习册 P1617