IRCRc?IBQRb?UBEQ?VCC
(ICQ?IBQ)Rc?IBQRb?UBEQ?VCCIBQ?
VCC?UBEQRb?(1??)Rc?12?0.6120?(1?100)?3?0.027mA
ICQ??IBQ?100?0.027mA?2.7mAUCEQ?VCC?IRCRc?12?(2.7?0.027)?3?3.82V
本题的意图是学习运用静态分析的基本方法求解一个简单的但课堂上并未讲过的放大电路的静态工作点。
◆ 题 2-6 已知图P2-2(a)中:Rb=510kΩ,Rc=10kΩ,RL=1.5kΩ,VCC=10V。三极管的输出特性如图(b)所示。① 试用图解法求出电路的静态工作点,并分析这个工作点选得是否合适;② 在VCC和三极管不变的情况下,为了把三极管的静态集电极电压UCEQ提高到5V左右,可以改变哪些参数?如何改法?③ 在VCC和三极管不变的情况下,为了使ICQ=2mA,UCEQ=2V,应改变哪些参数?改成什么数值?
解:
① 先由估算法算出IBQ IBQ?VCC?UBEQRb?10?0.7510mA?0.02mA?20?A
然后,由式uCE?VCC?iCRc?10?10iC,在输出特性曲线上画出直流负载线,其与横、纵两个坐标轴的交点分别未(10V,0)和(0,1mA),直流负载线与iB=20uA的一条输出特性曲线的交点Q1即为静态工作点。
由Q1可得,UCEQ≈0.5V,ICQ=0.95mA。可见,Q1点靠近饱和区,位置不太合适,容易产生饱和失真。
② 在VCC和三极管不变的情况下,为了把三极管的静态集电极电压UCEQ提高到5V左右,可以改变的参数只有Rb和(或)Rc,有以下几种方法: 1)同时减小Rb和Rc,如图中Q2点;2)Rb不变,减小Rc,如图中Q’2点;3)Rc不变,增大Rb,如图中Q’’2点;4)同时增大Rb和Rc,静态工作点在图中Q’’2点以下。
③ 在VCC和三极管不变的情况下,为了使ICQ=2mA,UCEQ=2V,可以改变的参数只有Rb和(或)Rc。将iC=ICQ=2mA,uCE=UCEQ=2V的一点与横坐标轴上uCE=10V的一点相连即可得到此时的直流负载线,此时集电极电阻为Rc?VCC?UBEQIBQVCC?UCEQICQ?10?22k??4k?,由图可见,Q3点处IBQ=40uA,则
Rb??10?0.70.04k??250k?,因此,需要减小Rb和Rc为:Rc=4kΩ,Rb=250k
Ω。
本题的意图是训练用图解法求Q点,并分析电路参数对Q点的影响。
◆ 题 2-7 放大电路如图P2-7(a)所示。试按照给定参数,在图P2-7(b)中:
① 画出直流负载线;
② 定出Q点(设UBEQ=0.7V); ③ 画出交流负载线。
解:
① 直流负载线方程为uCE?VCC?iCRc?iERe?VCC?iC(Rc?Re)?15?3iC,据此,过横、纵两个坐标轴上两点(15,0)和(0,5)作一条直线,即为直流负载线。
② 由给定电路的直流通路可得:
UBQ?Rb1Rb1?Rb2VCC?1111?39?15?3.3V,
ICQ?IEQ?UBQ?UBEQRe?3.3?0.71?2.6mA
则iC=ICQ=2.6mA的一条水平直线与直流负载线的交点即为Q,由图可知,UCEQ=7.2V。
''③ RL?Rc//RL?1k?,交流负载线过Q点且斜率为?1/RL??1,如图所示。
本题的意图是训练用图解法进行静态和动态分析。 ◆ 题 2-8 在图P2-7(a)电路中,如输出电压波形为 ,试问:
① 电路产生截止失真还是饱和失真?
② 应如何调整电路参数以消除失真? 解:① 电路产生饱和失真;
② 应降低Q点,为此可增大Rb2或减小Rb1。
本题的意图是用图解法分析波形失真。 ◆ 题 2-9 试作出图P2-9中所示放大电路的负载线。已知:Rb=560kΩ,Rc=5.1kΩ,R1=R=10kΩ,RL=1MΩ,两个直流电源均为12V,三极管的输出特性曲线如图P2-6(b)所示。
解:
''直流通路中三极管的输出回路的戴维南等效电路如图所示,其中VCC?7.2V,RC?4k?,则直
流负载线方程为uCE?7.2?4iC,分别过输出特性曲线坐标系的横、纵两轴上的点(7.2,0)和(0,1.8)作一条直线,即得直流负载线。
可估算出IBQ?VCC?UBEQRb?10?0.7560mA?0.02mA?20?A,则可得静态工作点Q如图所示。
本题的意图是学习运用图解的方法画出集电极回路含有多个电源的放大电路的负载线。 ◆ 题 2-10 设图P2-10电路中三极管的β=60,VCC=6V,Rc=5kΩ,Rb=530kΩ,RL=5kΩ,试:
① 估算静态工作点;
② 求rbe值;
.③求出电压放大倍数Au,输入电阻Ri和输出电阻R0. 解:
① 1)直流通路
2)估算Q
IBQ?VCC?UBEQRb?VCC?0.7Rb?6?0.7530mA?0.01mA?10?AIEQ?ICQ??IBQ??IBQ?60?10uA?600?A?0.6mAUCEQ?VCC?ICQRC?(6?0.6?5)V?3V② rbe?rbb?(1??)'26(mV)IEQ?[300?(1?60)26(mV)0.6]??2943??2.9?
③ 1)交流通路
2)微变等效电路
3)电压放大倍数
??I?rUibbe
???I?R'???I?R'UocLbL其中RL?RC//RL''?UR5//5oL??A?????60???51.7u?Uirbe2.9?URbrbe530?2.9??Ui?Ii(Rb//rbe)Ri?i?Rb//rbe??k??2.88k??IiRb?rbe530?2.94)输入电阻 5)输出电阻
Ro?RC?5k?
本题的意图是训练估算最基本的单管共射放大电路的Q点,并用微变等效电路法分析其动态。