直流通路與靜態(tài)工作點

無信號輸入(us=0)時，放大電路的工作狀態(tài)稱為靜態(tài)。靜態(tài)時，電路中各處的電壓、電流均為直流量。由于電路中的電容、電感等電抗元件對直流沒有影響，因此，對直流而言，放大電路中的電容可視為開路(電感可視為短路)，據(jù)此所得到的 等效電路稱為放大電路的直流通路，如圖Z0202所示。

靜態(tài)時，晶體管各極的直流電流、電壓分別用 IB、UBE、IC、UCE表示。由于這組數(shù)值分別與晶體管輸入、輸出特性曲線上一點的坐標(biāo)值相對應(yīng)，故常稱這組數(shù)值為靜態(tài)工作點，用Q表示。顯然，靜態(tài)工作點是由直流通路決定的。靜態(tài)工作點常用如下近似計算法進行估算：

IBRb +UBE = EC

ICRC +UcE = EC

在上常工作情況下，對應(yīng)不同的IB 值，UBE 的變化很小，作為近似估算，可以認(rèn)為UBE不變，對硅管近似地取UBE ≈0.7V，對鍺管近似地取UBE ≈0.3V。通常EC》UBE ，因而由上兩式可得：

由于電子電路中電流一般比較小，在計算過程中，電流IB的單位常取μA電流IC的單位常取mA，電阻的單位為kΩ，電壓的單位仍是V。放大電路既然是放大交流信號的，為什么還要設(shè)置靜態(tài)工作點呢?這主要是由于晶體管等放大器件是非線性器件所致。如晶體管的發(fā)射結(jié)是單向?qū)щ姷?，而且存在著一定的門限電壓，在門限電壓附近，輸入特性曲線具有嚴(yán)重的非線性，如圖 。若不設(shè)偏置，直接輸入正弦波電壓uI，由圖可見，不僅要求uI 要有一定幅度，而且Ib已出現(xiàn)了嚴(yán)重的非線性失真，根本達(dá)不到不失真放大的目的。

要減小這種失真，就要設(shè)置一定的直流偏置電壓UBE ，使交流信號uI迭加在UBE 之上，從而使加到發(fā)射結(jié)兩端的電壓uBE =UBE + uI，基極電流 IB= IB + Ib ，成為只有大小變化、而沒有極性變化的脈動直流，如圖Z0203所示，這就保證了在uI 的整個周期內(nèi)，晶體管始終工作在線性區(qū)域。因此，只有合理地設(shè)置靜態(tài)工作點，才能不失真地放大信號。