放大电路的分压式偏置电路

在图1(a)所示电路中，偏置电阻由电阻R_B1、R_B2和射极电阻RE组成的，称为分压式偏置电路。C_E是旁路电容，其容量很大，对直流信号视为开路，对交流信号视为短路。其直流通路如图1(b)所示。

(a)分压式偏置电路	(b)直流通道
图2 分压式偏置电路及其直流通道

1、稳定工作点的原理

在图1(b)所示直流通路中，基极的电流方程为

为了稳定Q点，通常选取I₂>>I_BQ，则

(2)

基极的电位U_B为

(3)

这表明基极电位U_BQ只取决于电阻R_B1、R_B2和电源电压U_CC，不受环境温度的影响。当环境温度不变时，U_BQ基本不变。

若设，则集电极和发射极的电流为

(4)

这表明集电极电流取决于U_B和R_B，不受环境温度的影响。当环境温度变化时，I_CQ、I_EQ基本不变。

图(a)所示电路的分压式偏置电路稳定工作点的物理过程可以表述如下：

由此可见，在稳定Q点的过程中，RE的阻值越大，则R_E上的压降越大，对I_C变化的抑制作用越强，电路的稳定性也就越好，所以RE在电路中起着重要的作用。实质上是通过R_E引入了负反馈。在实际工作中，由于U_CC的限制，R_E的阻值太大时会使晶体管的静态工作点进入饱和区，电路不能正常工作。因此R_E的阻值通常在几千欧的范围内取值。

2、静态工作点的估算

利用估算法求静态工作点，根据图(b)所示的直流通路，可得

(5)

(6)

(7)

(8)

在近以分析中，假设电路满足I₂>>I_BQ条件，也只有满足这个条件后电路的静态工作点才稳定。

画出图1(a)所示电路的微变等效电路，如图2所示。一般由于旁路电容C_E的容量很大，它在微变等效电路中可视为短路。由图2(a)所示的电路求解动态参数可得

图2 电路的微变等效电路

(9)

(10)

根据电压放大倍数的定义，可得A_U

(11)

根据输入电阻的定义，可得R_i

(12)

根据输出电阻的定义，可得R_o

(13)

当旁路电容C_E开路时，其微变等效电路如图2-3-3(b)所示。则动态参数为

(14)

根据输入电阻的定义，可得R_i

(15)

(16)

根据电压放大倍数的定义，可得A_U

(17)