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浅谈估算法计算单管放大电路静态工作要点

2019-06-12甘肃省庆阳市镇原职专甘肃省庆阳市744500张凌英

石河子科技 2019年6期
关键词:基极集电极单管

(甘肃省庆阳市镇原职专,甘肃省庆阳市,744500) 张凌英

单管放大电路是构成各种类型放大器和多级放大器的基本单元电路。对单管放大电路的分析主要从静态分析和动态分析两个方面进行。静态分析就是根据直流通路求出静态工作点Q。最常见的偏置电路有固定偏置电路和分压式偏置电路。根据中职学校的教材和学生的实情,对单管放大电路进行静态分析时,最关键的是要把握住三点:即一图、两电位、两通路,这样所有的问题就迎刃而解。

一图:指直流通路。根据单管放大电路,正确的画出直流通路,这是静态分析的第一步,是最基础的一步,这一步迈错了,以后的路就越走越远。因此,画直流通路时必须要把握三个原则:(1)输入信号ui 短路;(2)电容视为开路(电容所在支路断开)。

两电位:指基极电位VBQ 和发射极电位VEQ。确定基极电位和发射极电位是关键中的关键,是解题的中心枢纽,只要把这个枢纽打开,整个解题过程就畅通了。如图1(固定偏置放大电路),图2(分压式偏置放大电路)所示的两电路:

(1)先确定发射极电位VEQ,然后根据UBEQ=VBQ - VEQ 求 出 VBQ=VEQ + UBEQ,再 求ICQ=βIBQ,UBEQ=VCC-ICQ(RC+RE)。

(2)先确定基极电位VBQ,然后根据UBEQ=VBQ-VEQ 求出VEQ=VBQ-UBEQ,再求ICQ≈IEQ,IBQ,UCEQ。

两通路:指基极偏置电阻通路和集电极电阻通路。确定了VBQ 和VEQ 后必须要注意两通路。基极偏置电阻通路,该通路与IBQ 有关;集电极负载电阻通路,该通路与ICQ和UCEQ有关。

所以,在解题时一般分三步走:

1.画出直流通路;2.确定两极电位,即VBQ、VEQ;3.根据已知选择先从哪条通路入手,比如:Rb已知应从基极偏置电阻通路入手;若RC、RE已知应从集电极电阻通路入手。

例题解析:

(一)固定偏置和分压式偏置放大电路静态工作点的估算题例

例1:放大电路如图3所示:VCC=12v,Rb=400KΩ,RC=4KΩ,三极管参数为β=50,UBE 忽略不计,试估算:(1)画出直流通路;(2)计算静态工作点。

解题导航:

第一步:画出直流通路。

第二步:确定两电极电位,即集电极电位VBQ和发射极电位VEQ:

(1)根据直流通路首先得VEQ=0v。

(2)已知UBE忽略不计,所以VBQ=0v。

第三步:根据已知选择先从基极偏置电阻通路入手:

图3

(1)由于本题已知条件中Rb 已知,所以应先从基极偏置电阻通路入手,先求出IBQ;(2)接着根据三极管的电流放大原理ICQ≈βIBQ,求出ICQICQ≈βIBQ=50×0.03mA=1.5mA;(3)然后利用集电极电阻通路总电压和分电压的关系,求出UCEQ:

UCEQ=VCC-ICQRC=(12-1.5×4)v=6v

(二)放大电路静态工作点变形题例

图4

例3:如图4所示分压式偏置放大电路,已知三极管的UBE=0.6v,β=50,UCEQ=8v,Rc=3KΩ,Re=2K Ω,Vcc=16v。设静态时I1=10IBQ。试求ICQ,Rb1,Rb2的值。

解题导航:

(1)画直流通路。

(2)由已知得:

(3)确定两电位,即VBQ、VEQ:VEQ=ICQRe=1.6×2v=3.2v,VBQ=VEQ+UBEQ=3.8v。

(4)根据已知选择先从基极偏置电阻通路入手,求Rb1.Rb2:

总之,中职生用估算法计算单管放大电路的静态工作点及其相关的变形问题只要掌握这三点就可以了,即画直流通路、定两电位、选通路。

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