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固定偏置放大电路为何不能保证静态工作点的稳定性?

时间:2018-11-17 22:23:50

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固定偏置放大电路为何不能保证静态工作点的稳定性?

在固定偏置放大电路中,温度升高,Ub也减小,为什么不能保证静态工作点的稳定性?

首先说一下PN结的电流方程I=Is×(e^(U/Ut)-1)。其中U为PN结两端电压;Is是反向饱和电流,它随温度的升高而升高;Ut是温度电压当量,相比于反向饱和电流的影响,它可以忽略不计。这里对发射结进行分析。

当温度升高后,放大系数β增大,I(CBO)增大,Is增大。他们都会导致I(b)增加。现在我们把过程看成一步一步发生的,这样好分析。

一方面:I(b)变大→I(c)变大→IcRe变大即电阻Re两端电压变大

另一方面:I(b)变大→IbRb变大即电阻Rb两端电压变大(咱们这里把各个进程单独拿出来分析了,至于最后变大变小不确定,这里只是针对此时Ib变大,必然导致此刻Rb电阻两端电压变大)

我们先把进程卡在这里,从上面的分析,温度升高时,固定偏置放大电路的U(be)下降的比分压式偏置放大电路下降的还要多,进而减小I(c)的升高效果更好!!!

这个结论肯定是错误的,问题出在,上面的进程还没结束,还不是稳定状态。我们还是把进程分开看。

先说U(Rb)变大→U(be)变小,根据电流方程,I(b)变小,这样又会导致U(Rb)变小,最终达到稳态,重点来了,Rb阻值大(一般固定偏置放大电路的偏置电阻Rb较大,这样可以保证工作点稳定性),I(b)只要减小一点点,IbRb立马增大很多,然后等电压平衡时的结果就是,I(b)自始至终只减少了一点点点!!!

再说U(Re)变大→U(be)变小,根据电流方程,I(b)变小。但是跟上面分析的差不多,不管怎么着,只要I(b)减小,U(Rb)=IbRb就会变大,而且增大的要多得多,然后电路马上就可以达到平衡了。

总的说下来,固定偏置放大电路中,虽然U(be)减小,从而使I(b)减小了,但风头都被Re电阻抢走了,最终减小的其实不多。这也是为什么要用分压式偏置放大电路固定V(b)电位的原因。

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