稳定静态工作点的放大电路

放大电路的多项重要技术指标均与静态工作点的位置直接相关。如果静态工作点不稳定，则放大电路的某些性能也将发生变化。因此，如何保持静态工作点稳定，是十分重要的问题。在实际工作时，由于环境温度的变化、晶体管的更换、电路元件的老化以及电源的波动等，都会引起放大电路静态工作点的不稳定，进而影响放大电路的正常工作。这些因素中，又以环境温度的影响最大。

环境温度对静态工作点的影响是通过β、UBE、ICBO三个对温度敏感的三极管参数变化而产生的。当环境温度T升高时，三极管参数β升高、ICBO升高、UBE下降，这三个参数的变化均导致ICQ升高，即导致静态工作点移向饱和区。

1. 分压式电流负反馈偏置电路

常用具有高热稳定性的偏置电路来稳定放大电路的静态工作点，如图3 − 2 − 16所示的分压式电流负反馈偏置电路即是一种高稳定性的偏置电路，广泛应用于分立元件的放大器中。

图3 − 2 − 16 分压式偏置电路

在图3 − 2 − 16电路中，在三极管的发射极和公共地之间接入一个射极电阻RE，起到电流负反馈作用，来稳定静态工作点。电阻RB1和RB2为分压电阻，为三极管的发射结提供较稳定的基极电位。引入的旁路电容CE起到交流短路作用，使射极电阻RE在交流状态下短路，不影响电路的动态性能。

2. 电路的工作原理

在设计电路时，应适当选择RB1和RB2的值，使之满足以下条件：

在上面条件下，可以认为基极不从RB上的电流I1分走电流，即电阻RB1和RB2上流过的电流近似看成相等。这时，三极管基极电位可以由下式确定：

由式（3 − 2 − 18）可知，UBQ可近似看作是恒定不变的。现在来分析分压式电路稳定静态工作点的过程。

当温度升高时，β、ICBO、UBE的变化均导致ICQ增大，ICQ增大使得IEQ相应增大，RE上的电压降IEQRE随之增大，由于UBQ固定不变，则UBEQ减小，UBEQ的减小引起IBQ减小，IBQ减小又使得ICQ减小，趋向恢复原来的值，达到稳定静态工作点的目的。这个过程可以表示为：

在实际设计电路时，为了保证该电路的稳定性，要求UBQ基本不变，兼顾放大电路各方面的性能，通常选I1=(5～10)IBQ或UBQ=(5～10)UBEQ进行工程设计即可。

3. 电路的分析计算

图3 − 2 − 16电路的直流通路如图3 − 2 − 17（a）所示，静态工作点的估算可以从下列式子得出：

图3 − 2 − 17 直流通路及微变等效电路

（a）直流通路；（b）微变等效电路

图3 − 2 − 16电路的交流微变等效电路如图3 − 2 − 17（b）所示，动态性能指标的计算为：

【例 3 − 2 − 4】图 3 − 2 − 16 所示放大器，已知VCC=10V，RB1=20kΩ，RB2=5.1kΩ，RE=1kΩ，RC=RL=3kΩ，UBEQ=0.7V， β=50，试求电路的静态工作点和动态性能指标。

解：根据上面的分析，静态工作点估算如下：

三极管交流输入电阻为：

动态参数的计算为：