放大电路的工作点稳定问题

一、放大电路的静态工作点Q的重要性

　　一个放大电路的性能与静态工作点Q的位置有着十分密切的关系，而静态工作点是由晶体管参数和放大器偏置电路共同决定的。晶体管是一个对温度非常敏感的器件，当环境温度改变时，其参数会随之改变。这样， 放大器的静态工作点将发生变化， 从而引起性能发生改变。因此，晶体管电路的温度稳定性，是必须重视的问题。

二、温度对晶体管参数的影响

　　以图3.23所示共射极电路为例，分析温度对晶体管参数的影响：

　　（1）当温度升高时，基极门限电压V_BE减小。由电路的输入回路V_CC=I_BQR_b+V_BE可知, V_BE下降，I_B增大，因而I_C增加。

　　（2）当温度升高时，电流放大系数β增大，即I_C增加。　　

　　（3）当温度升高时，I_CEO增大，I_C增加。

　　综上所述，I_CBO、β、V_BE随温度升高的结果，都集中表现在静态电流I_C增加。如果在温度变化时，能设法使I_C近似维持恒定，就可解决问题。

三、采取的措施：

　　（1）针对I_CBO的影响，设法使基极电流 I_B 随温度的升高而自动减小。基极电压采用固定分压式。

　　（2）针对V_BE的影响，设法使发射结的外加电压随温度的增加而自动减小。发射极加接R_e。电路图3.24所示。

　　　　

当满足以下条件时:　I₁>>I_b　V_B>>V_BE　　　　　　　　

其稳定过程如下：
　　
　　
　　实际情况下，为了使图3.24所示电路的Q点稳定，可以按以下要求选取I₁和V_B值。
　　　　　　
　　　　　　　

　　由于R_e的存在，使V_i不能全加在b_e两端，造成了A_V下降。解决的方法是，在R_e旁边并联一个大电容C_e-- 旁路电容，从交流通路看，它接近短路，而不对静态工作点产生影响。

（1）静态分析（确定Q点）

电路如图3.24所示

　 　　

利用上式可以分别求出Q点的I_C、I_B及V_CE。

（2）求电压增益　

　 　　　　　　　
画H参数等效电路如图3.25所示由此电路可得：

　　　

（3）求输入和输出电阻　　　　　

求输入电阻的交流等效电路如图3.26所示。

求输出电阻的交流等效电路如图3.27所示。

　　若考虑BJT的r_ce，则求r₀的交流等效电路如右图所示。由图可知，I_b不为零，即R_o与输入回路有关。因此　　　　　　　　　　

由输入回路可得：

由输出回路可得：

联立上述两式并考虑到r_ce>>R_e可以解得：