濰坊工程職業(yè)學(xué)院山工機(jī)電工程學(xué)院 吳文兵 聶永濤

分壓式偏置共射放大電路靜態(tài)與動(dòng)態(tài)分析技巧

濰坊工程職業(yè)學(xué)院山工機(jī)電工程學(xué)院 吳文兵 聶永濤

分壓式偏置共射放大電路的靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析在模擬電子教學(xué)中是一個(gè)重點(diǎn)，本文在分析基本放大電路的時(shí)候使用了一定的技巧，使其求解過程大大簡化，從而化解了基本放大電路在靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析時(shí)的一個(gè)難點(diǎn)。

共發(fā)射極；估算法；圖解法；微變等效電路法

在模擬電子技術(shù)教學(xué)中，基本放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析是一個(gè)重要的基礎(chǔ)，同時(shí)，也是一個(gè)難點(diǎn)，特別是在對(duì)分壓式偏置共發(fā)射極基本放大電路時(shí)尤為突出。一般的教材上對(duì)它的分析只是淺顯地給出一些概念或者公式，即使給出了分析，也只是泛泛而談。本文分別從共發(fā)射極基本放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析的難點(diǎn)出發(fā)，找出了解決問題的方法。

1 分壓式偏置共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)分析

1.1 用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)

對(duì)圖1（a）進(jìn)行靜態(tài)分析，先畫出直流通路如圖1（b）所示。當(dāng)滿足I1≈I2＞＞IBQ時(shí)，可以用估算的方法計(jì)算該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，我們從求解UBQ入手，UBQ即為RB2對(duì)直流電源UCC的分壓。然后分別求ICQ、IBQ以及UCEQ，由圖1（b）可知，其結(jié)果為：

圖1 （a）分壓式偏置放大電路

圖1 （b）直流通路

通過圖1電路可知，利用估算法計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)，相對(duì)簡單，同時(shí)ICQ的大小與晶體管的特性和參數(shù)無關(guān)，這在批量生產(chǎn)或需要更換晶體管的電路中，很方便，但它的直觀性較差，無法形象地定位到靜態(tài)工作點(diǎn)，而且利用估算法存在一定的誤差，在要求精確的場合我們一般不采用該種方法。

1.2 用圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)

圖解法可以形象直觀地反映出靜態(tài)工作點(diǎn)的位置，并能很好地處理放大器件的非線性問題，對(duì)建立放大概念，理解放大電路的原理很有幫助。下面我們利用圖解法對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)分析。

由于輸入特性不易準(zhǔn)確得到圖解，靜態(tài)的圖解分析主要針對(duì)輸入回路的圖解。即用估算法求出基極電流IBQ，根據(jù)IBQ在輸出特性曲線上找到對(duì)應(yīng)ICQ曲線，接著做直流負(fù)載線，最后求出靜態(tài)工作點(diǎn)的位置，并確定ICQ和UCEQ。由此畫出靜態(tài)工作情況圖（圖2）。

圖2 靜態(tài)工作情況的圖解分析

靜態(tài)工作點(diǎn)Q對(duì)放大電路性能的指標(biāo)影響很大，我們可以通過圖解法很好地看出靜態(tài)工作點(diǎn)的位置，進(jìn)而判斷Q點(diǎn)的位置設(shè)置得是否合適，若設(shè)置合適，放大電路就能很好地實(shí)現(xiàn)放大功能，否則不能正常工作。

2 用微變等效電路法進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析

微變等效電路法輸入的信號(hào)很小，使晶體管用一個(gè)與之等效的線性電路來代替，從而把非線性電路轉(zhuǎn)化為線性電路，再利用線性電路的分析方法對(duì)晶體管的外電路進(jìn)行分析。

為分析分壓式偏置共發(fā)射極放大電路的動(dòng)態(tài)情況，計(jì)算其放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻，要畫出交流通路，即將放大電路中的電容器視為短路，直流電源中的內(nèi)阻由于很小也可視為短路。

2.1 微變等效電路圖的確定

用微變等效電路法分析電路時(shí)需先按照上述要求畫出微變等效電路圖，具體步驟如下：

（1）畫出基本放大電路的交流通路圖；

（2）判斷電路圖中每個(gè)元器件的用途以及連接位置，并處理電容器（耦合電容器和旁路電容器）使其短路，并使直流電源短路，從而畫出圖1（a）的微變等效電路圖（圖3）。

圖3 微變等效電路圖

2.2 技術(shù)指標(biāo)的確定

3 結(jié)論

三極管放大電路形式多樣，動(dòng)靜態(tài)公式很多，很多學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺很吃力，也容易忘記，但只要我們理解三極管的放大原理，并運(yùn)用一定的方法分析基本放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)工作特點(diǎn)，并根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，分別找出求解的技巧，使各類學(xué)習(xí)者都能全面掌握分壓式偏置共發(fā)射極放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)分析方法，提升學(xué)生對(duì)該內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果。

［1］張鋼.電子技術(shù)基礎(chǔ)［M］.中國鐵道出版社，2013（1）.

［2］吳雪冰，張林林，楊豪強(qiáng).分壓偏置共射極放大電路靜態(tài)分析的教學(xué)探究［J］.高師理科學(xué)刊，2015（5）.

吳文兵，1985年出生，河北人，研究方向：機(jī)電一體化。