晶體三極管參數(shù)的變化有哪些不穩(wěn)定性

靜態(tài)工作點(diǎn)不但決定了電路是否會(huì)產(chǎn)生失真，而且還影響其電流放大倍數(shù)、輸入電阻等動(dòng)態(tài)參數(shù)。實(shí)際上，電源電壓的波動(dòng)、元件的老化以及因溫度變化引起的晶體三極管參數(shù)的變化，都會(huì)造成靜態(tài)工作點(diǎn)的不穩(wěn)定，從而使動(dòng)態(tài)參數(shù)不穩(wěn)定，有時(shí)電路無(wú)法正常工作。在引起Q點(diǎn)諸多不穩(wěn)定因素當(dāng)中，溫度對(duì)晶體管的參數(shù)的影響是最為重要的。

綠線是20℃時(shí)的輸出特性曲線，藍(lán)線為40℃時(shí)的輸出特性曲線，從圖可知，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，晶體管的電流放大倍數(shù)β增大，穿透電流Iceo也會(huì)隨之增大。這一現(xiàn)象集中表現(xiàn)為Icq明顯增大，共射電路中晶體管的壓降Uce將減小，Q點(diǎn)會(huì)沿著直流負(fù)載線上移動(dòng)到Q’，向飽和區(qū)變化，而要想使之回到原來(lái)位置，必須要減小基極電流Ibq?？梢韵胂?，當(dāng)溫度降低時(shí)，Q點(diǎn)將沿直流負(fù)載線下移，向截止區(qū)變化，要想使之基本不變，則必須增大Ibq。

由此可見(jiàn)，所謂的穩(wěn)定的Q點(diǎn)，通常是指在環(huán)境溫度變化時(shí)靜態(tài)工作集電極電流Icq和管壓降Uceq基本不變，即Q點(diǎn)在晶體管輸出特性坐標(biāo)平面中的位置基本不變，而且必須依靠Ibq的變化來(lái)抵消Icq和Uceq的變化。常用引入直流負(fù)反饋或溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ笽bq在溫度變化時(shí)產(chǎn)生與Icq相反的變化。

圖（1） 直接耦合電路

圖（2）：圖（1）和圖（3）直流通路

圖（3）阻容耦合電路

上圖是典型的靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定電路，1、電路組成和Q點(diǎn)穩(wěn)定電路的原理，圖（1）為直接耦合電路；圖（2）：圖（1）和圖（3）有相同的直流通路；圖（3）阻容耦合方式

在圖（2）所示的電路中，節(jié)點(diǎn)B的電流方程為，I2=I1+Ibq，為了穩(wěn)定Q點(diǎn)，通常使參數(shù)的選取滿足I1》Ibq，因此I2≈I1，B點(diǎn)電位為Ubq≈Rb1*VCC/（Rb1+Rb2），從這個(gè)世子可以看出，基極的電位幾乎僅決定Rb1與Rb2對(duì)VCC的分壓，而與環(huán)境溫度無(wú)關(guān)，即當(dāng)溫度變化時(shí)Ubq基本不變。

當(dāng)溫度升高時(shí)，集電極Ic電流增大，必然Ie電流也會(huì)相應(yīng)的增大，因而三極管發(fā)射極的負(fù)反饋電阻Re上的電壓Ue也會(huì)隨之增大。Q3三極管的be兩端壓降減小，即Vbe減小，Ib減小，Ic必然也會(huì)相應(yīng)的減小，這樣就實(shí)現(xiàn)了負(fù)反饋，因此Ubq基本不變。而Ube=Ub-Ue，所以Ube必然減小，導(dǎo)致Ib基極電流減小，Ic也會(huì)隨之相應(yīng)的減小。結(jié)果就是，Ic隨著溫度升高而增加的部分幾乎被由于Ib減小的部分相抵消了，Ic基本不變，Uce也將基本不變，從而Q點(diǎn)在三極管的輸出特性坐標(biāo)平面上基本保持不變?？蓪⑸鲜鲞^(guò)程簡(jiǎn)寫(xiě)為：

當(dāng)溫度降低時(shí)，各物理量向相反方向變化，Ic和Uce基本不變。不難看出，在反饋過(guò)程中，負(fù)反饋電阻Re，起到至關(guān)重要的作用。當(dāng)晶體三極管的輸出回路電流Ic變化時(shí)，通過(guò)Re兩端的壓降變化來(lái)影響b-e間的電壓，從而使Ib向相反方向變化，達(dá)到穩(wěn)定Q點(diǎn)的目的。這種講輸出量Ic通過(guò)一定的方式，利用Re將Ic的變化轉(zhuǎn)換成電壓的方式，引回到輸入回路影響輸入量Ube的措施就叫反饋。由于反饋的結(jié)果對(duì)輸出量的變化減小，顧稱作負(fù)反饋。又由于反饋出現(xiàn)在直流通路中，故稱為直流負(fù)反饋。Re為直流負(fù)反饋電阻。

原文標(biāo)題：【技術(shù)分享】晶體三極管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的重要性

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