(甘肅省慶陽市鎮(zhèn)原職專,甘肅省慶陽市,744500) 張凌英
單管放大電路是構(gòu)成各種類型放大器和多級(jí)放大器的基本單元電路。對(duì)單管放大電路的分析主要從靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析兩個(gè)方面進(jìn)行。靜態(tài)分析就是根據(jù)直流通路求出靜態(tài)工作點(diǎn)Q。最常見的偏置電路有固定偏置電路和分壓式偏置電路。根據(jù)中職學(xué)校的教材和學(xué)生的實(shí)情,對(duì)單管放大電路進(jìn)行靜態(tài)分析時(shí),最關(guān)鍵的是要把握住三點(diǎn):即一圖、兩電位、兩通路,這樣所有的問題就迎刃而解。
一圖:指直流通路。根據(jù)單管放大電路,正確的畫出直流通路,這是靜態(tài)分析的第一步,是最基礎(chǔ)的一步,這一步邁錯(cuò)了,以后的路就越走越遠(yuǎn)。因此,畫直流通路時(shí)必須要把握三個(gè)原則:(1)輸入信號(hào)ui 短路;(2)電容視為開路(電容所在支路斷開)。
兩電位:指基極電位VBQ 和發(fā)射極電位VEQ。確定基極電位和發(fā)射極電位是關(guān)鍵中的關(guān)鍵,是解題的中心樞紐,只要把這個(gè)樞紐打開,整個(gè)解題過程就暢通了。如圖1(固定偏置放大電路),圖2(分壓式偏置放大電路)所示的兩電路:
(1)先確定發(fā)射極電位VEQ,然后根據(jù)UBEQ=VBQ - VEQ 求 出 VBQ=VEQ + UBEQ,再 求ICQ=βIBQ,UBEQ=VCC-ICQ(RC+RE)。
(2)先確定基極電位VBQ,然后根據(jù)UBEQ=VBQ-VEQ 求出VEQ=VBQ-UBEQ,再求ICQ≈IEQ,IBQ,UCEQ。
兩通路:指基極偏置電阻通路和集電極電阻通路。確定了VBQ 和VEQ 后必須要注意兩通路。基極偏置電阻通路,該通路與IBQ 有關(guān);集電極負(fù)載電阻通路,該通路與ICQ和UCEQ有關(guān)。
所以,在解題時(shí)一般分三步走:
1.畫出直流通路;2.確定兩極電位,即VBQ、VEQ;3.根據(jù)已知選擇先從哪條通路入手,比如:Rb已知應(yīng)從基極偏置電阻通路入手;若RC、RE已知應(yīng)從集電極電阻通路入手。
例題解析:
(一)固定偏置和分壓式偏置放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的估算題例
例1:放大電路如圖3所示:VCC=12v,Rb=400K?,RC=4K?,三極管參數(shù)為β=50,UBE 忽略不計(jì),試估算:(1)畫出直流通路;(2)計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。
解題導(dǎo)航:
第一步:畫出直流通路。
第二步:確定兩電極電位,即集電極電位VBQ和發(fā)射極電位VEQ:
(1)根據(jù)直流通路首先得VEQ=0v。
(2)已知UBE忽略不計(jì),所以VBQ=0v。
第三步:根據(jù)已知選擇先從基極偏置電阻通路入手:
圖3
(1)由于本題已知條件中Rb 已知,所以應(yīng)先從基極偏置電阻通路入手,先求出IBQ;(2)接著根據(jù)三極管的電流放大原理ICQ≈βIBQ,求出ICQICQ≈βIBQ=50×0.03mA=1.5mA;(3)然后利用集電極電阻通路總電壓和分電壓的關(guān)系,求出UCEQ:
UCEQ=VCC-ICQRC=(12-1.5×4)v=6v
(二)放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)變形題例
圖4
例3:如圖4所示分壓式偏置放大電路,已知三極管的UBE=0.6v,β=50,UCEQ=8v,Rc=3KΩ,Re=2K Ω,Vcc=16v。設(shè)靜態(tài)時(shí)I1=10IBQ。試求ICQ,Rb1,Rb2的值。
解題導(dǎo)航:
(1)畫直流通路。
(2)由已知得:
(3)確定兩電位,即VBQ、VEQ:VEQ=ICQRe=1.6×2v=3.2v,VBQ=VEQ+UBEQ=3.8v。
(4)根據(jù)已知選擇先從基極偏置電阻通路入手,求Rb1.Rb2:
總之,中職生用估算法計(jì)算單管放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)及其相關(guān)的變形問題只要掌握這三點(diǎn)就可以了,即畫直流通路、定兩電位、選通路。