(甘肅省慶陽市鎮原職專,甘肅省慶陽市,744500) 張凌英
單管放大電路是構成各種類型放大器和多級放大器的基本單元電路。對單管放大電路的分析主要從靜態分析和動態分析兩個方面進行。靜態分析就是根據直流通路求出靜態工作點Q。最常見的偏置電路有固定偏置電路和分壓式偏置電路。根據中職學校的教材和學生的實情,對單管放大電路進行靜態分析時,最關鍵的是要把握住三點: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。根據單管放大電路,正確的畫出直流通路,這是靜態分析的第一步,是最基礎的一步,這一步邁錯了,以后的路就越走越遠。因此,畫直流通路時必須要把握三個原則:(1)輸入信號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 和發射極電位VEQ。確定基極電位和發射極電位是關鍵中的關鍵,是解題的中心樞紐,只要把這個樞紐打開,整個解題過程就暢通了。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)先確定發射極電位VEQ,然后根據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;集電極負載電阻通路,該通路與ICQ和UCEQ有關。
所以,在解題時一般分三步走:
1.畫出直流通路;2.確定兩極電位,即VBQ、VEQ;3.根據已知選擇先從哪條通路入手,比如:Rb已知應從基極偏置電阻通路入手;若RC、RE已知應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工作點的估算題例
例1:放大電路如圖3所示:VCC=12v,Rb=400K?,RC=4K?,三極管參數為β=50,UBE 忽略不計,試估算:(1)畫出直流通路;(2)計算靜態工作點。
解題導航:
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和發射極電位VEQ:
(1)根據直流通路首先得VEQ=0v。
(2)已知UBE忽略不計,所以VBQ=0v。
第三步:根據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,所以應先從基極偏置電阻通路入手,先求出IBQ;(2)接著根據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系,求出UCEQ:
UCEQ=VCC-ICQRC=(12-1.5×4)v=6v
(二)放大電路靜態工作點變形題例

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。設靜態時I1=10IBQ。試求ICQ,Rb1,Rb2的值。
解題導航:
(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,中職生用估算法計算單管放大電路的靜態工作點及其相關的變形問題只要掌握這三點就可以了,即畫直流通路、定兩電位、選通路。