在晶体管放大电路中,静态工作点的选择及稳定具有举足轻重的作用,直接关系到放大电路能否正常可靠地工作。本文主要是对静态工作点的设置及调整做了总结性的阐述。
在无交流信号输入时的状态称为静态。在未加信号时放大电路各处的电压、电流值分别用IBQ, ICQ, UBEQ, UEE。来表示,由于这一组数值代表着输入和输出特性上的一个点,所以习惯上就称为静态工作点。
图a为放大电路在零偏置时的情况。可以看出,由于输入特性中死区内曲线严重地非线性,当我们在输入端加上一个正弦交流信号时,由于静态IB= 0, IC = 0,基极与发射极只能单向导通,且只有在U BE大于0. 7 V(锗管0. 3 V)时,晶体管才导通,这就使得iB不能按比例随着输入电压的大小而变化。结果,iB,iC的波形就不是正弦波,而产生了严重的失真如图b
在放大电路中设置静态工作点,其目的是提高晶体管基极和集电极的电压和电流,避开死区,而且使三极管在输入电压负半周时仍处于放大状态,从而能不失真地放大交流信号
大多数晶体管放大电路的静态工作点Q一般都选取在负载线的中央,使静态UCE大致等于电源电压EC的一半。这样可使交流信号输入时,工作点Q可向上或向下移动较大范围,使得输出电压的动态范围大致在 2UCE范围内变化,从而获得较大的输出电压幅度,而波形上下比较对称。实际工作中调节基极偏置电阻大小,观察输出波形变化。当输入电压逐渐增大时,若输出波形正、负向同时出现削波现象,即表明此时放大电路的静点选择合适,此时放大电路动态范围最大。
(二)静态工作点改变对放大电路的影响
如果静态值设置不当,即静态工作点位置不合适,将出现严重的非线性失真。在图中,设正常情况下静态工作点位于Q点,可以得到失真很小的iC和uCE波形。当调节Rb,使静态工作点设置在Q1点或Q2点时,输出波形将产生严重失真。
输入信号为零时IB,IC,UBE称为放大电路静态工作点,合适静态工作点设置能保证放大电路不产生失真。