求教:共射放大电路静态工作点的稳定问题

只看该作者 · 2009-12-25 14:35

为了使共集基本放大电路的静态工作点保持不变，又使得电压放大倍数不减小，通常在电阻Re两端并联一个较大的电容，叫做旁路电容Ce。那当电路工作，加上了交流信号后，Re交流短路，那么本来增加两个电阻来稳定电路的静态工作点，这时候只有一个电阻Rb2。不是会影响到静态工作点的稳定么？

3万 · 2009-12-25 14:52

共集电极放大电路，发射极电阻Re上不能并联电容，否则信号将被该电容旁路掉。
图中的Ce并没有并联在Re上。
图中电路，已经是标准的稳定直流工作点电路。其稳定是由Rb1和Rb2分压以及Re形成的负反馈实现的。

1万 · 2009-12-25 15:24

并电容之后，小信号模型E短路到地，你还放大什么？

只看该作者 · 2009-12-25 15:43

是我错了：（共集没有旁路电容，旁路电容是在共射的射偏电路上

只看该作者 · 2009-12-25 16:12

不好意思，各位!
本来是想问关于共射的静态工作点稳定的电路，偷懒不想画电路图。找了个共集的。以为差不多，就贴了过来。我再重新编辑一下。谢谢大家！

只看该作者 · 2009-12-25 16:15

电路图应该是这样的，这次没弄错吧。是共射的电路

3万 · 2009-12-25 17:19

这次贴的是共射放大电路。
Ce不影响直流工作点。
Ce只对交流信号才有作用，其目的是使交流放大倍数不因Re而减小。事实上，频率降低到Ce的容抗开始大于Re时，此作用就逐渐减少，Re开始起负反馈作用。频率降低到接近直流，Ce容抗很大，和没有是一样的。

只看该作者 · 2009-12-25 18:54

谢谢大家的回复！大家的观点都是很正确的。
可能我的疑问在于：
如果存在旁路电容Ce，那么当放大电路工作时，这时候是有高频的交流信号的，此时，Re会被短掉。
的确，如果对电路进行静态分析，那么Ce相当于开路，可以用负反馈的观点加以分析。
我担心的是，BJT在实际工作中，当我们画出其交流小信号等效电路时，这时Re是被短掉的，那么此时
我们又如何用负反馈进行分析？

只看该作者 · 2009-12-25 19:45

1.直流是用于提供静态工作点，RE是为了引入负反馈，稳定静态工作点。
2.交流信号是我们要放大的信号，为了提高放大倍数，用CE将RE短路，交流时是不存在负反馈的。
3.总之，直流用于维稳，需要负反馈，交流用于放大，不需要反馈。
楼主主要是没搞清楚，直流信号和交流信号各自扮演的角色。

1万 · 2009-12-26 10:07

学习了。谢谢8楼和9楼

只看该作者 · 2009-12-26 13:05

呵呵……8楼9楼大哥说的很对。再不明白就去看书，其实书上说的很详细

LZ的不对头点，是没有把交流和直流区分来分析！！

只看该作者 · 2009-12-27 19:36

呵呵，8楼就是楼主我了。
9楼的观点中直流和交流信号各自的作用我是赞同的。实际中我们对电路进行静态分析和动态分析也正是这样考虑的。不加交流信号时，通过负反馈来稳定工作点。当加上一个小信号后，BJT真实的工作点是在某个静态工作点附近小范围波动。那么，这个时候这个静态工作点会不会跟之前的静态分析中的一样呢？我觉得是不一样的。因为加上了交流信号，旁路电容Ce就会导通从而将Re短路。
我的疑问在于:我觉得交流信号的加入会影响到静态工作点的稳定。
所以，针对9楼中第二条里谈到的交流时不存在负反馈。我不这么认为。因为我觉得电路里直流信号跟交流信号是同时存在的。所以在BJT的实际工作中也需要考虑交流小信号对于静态工作点的影响。因为我们最终的目的是需要BJT在实际工作中有一个比较稳定的工作区域，好保证比较好的放大作用的实现。
还请大家帮忙一起想想。谢谢！

只看该作者 · 2009-12-28 09:36

我的疑问在于:你加入交流信号是不是小到可以近似看为不会影响到静态工作点的稳定的度。严格来说，只要叠加加上交流小信号，那工作点一定肯定以及非常否定之否定会变，但相当较真的话还怎么做工程

只看该作者 · 2009-12-28 10:52

本帖最后由 icecell 于 2009-12-28 10:56 编辑

首先说一点,我们一般认为交流信号都是小信号,是需要放大的(当然也有交流是大信号的情况,只是分析中很少用,而且这时候速度一类的指标会由建立时间变化到压摆,得另外说了).直流和交流的说法,源于交流信号很小,相当是叠加在直流电平上.在信号的整个幅度区间,器件并未离开它的工作状态,比如模拟电路CMOS一般在饱和区,并未进入线性区,否则就得特殊对待了.
你的意思是在真实信号下BJT的偏置状态和纯直流下BJT的状态并不一致.你说的没错,电路的工作状态肯定是会变的,问题是这个变化量有多少,是否足让BJT离开放大区?如果离开了放大区,就得另外分析了.
Ps,旁路电容不是短路,也有自己的阻抗,分析的时候可以这么说,但是如果解决某些问题的时候,量变会引起质变的,比如这个旁路电容作在IC里,很少能实现这么大的电容.
还有一点的是,9楼可能有点问题,直流也可以做信号的,并不是都是做偏置.举个例子,差分op里的offset,就是噪声,就是不想要的信号.
分析都是理想化的,没有达到质变前,我们都把它化规到某一类中,方便分析而已.

只看该作者 · 2009-12-29 09:29

针对13楼的观点:加入交流信号是不是小到可以近似看为不会影响到静态工作点的稳定的度。
我的理解是:
如果从BJT的物理特性去分析的话，那么对于小的交流信号，是可以这样近似分析的。因为我们分析的过程本来就是略去那些次要因素进行建模的。
但如果加上交流信号会对整个电路产生一些其他的影响，那么这种影响是不是可以小到忽略呢？这是我担心的地方。举一个极端的例子，如果我在电路里放很多电容，这时候加上交流信号，对电路的分析还会跟静态分析一样么？应该是变得面目全非吧。
再回到我所提到的这个电路，对于共射基本放大电路，其性能不够理想，工作过程中的静态工作点不太稳定。所以加入了负反馈来稳定工作点。在满足了静态工作点的稳定后，为了使电压放大倍数不减小，于是并上旁路电容，那么这个旁路电容在加上交流信号后会对我们的电路产生什么影响呢？是不是也是变得面目全非呢？
所以，我的问题在这里:我是担心这里的影响是否可以忽略。
我是刚开始接触模电的，所以经验比较缺乏。书上说应该这么加，我却觉得疑惑。不过我还是很感谢大家的讨论的。
14楼的观点是很吸引我的，我还在考虑中。

只看该作者 · 2009-12-29 11:22

射偏主要是解决工艺和温度对工作点带来的影响，还附带了一个很有意思的结果，增益是跨导的弱函数，在有些应用中这是有价值的。但是如果不希望增益降低，想出的解决办法是旁路电容。并不是你认为的在工作过程中工作点不太稳定。工作过程中的工作点你得具体的去分析了1）输入的信号，用直流电压+-你信号的幅度去偏置这个电路，看电路是否正常。如果不正常，会有很多办法解决，比如rail-to-rail的输入 2）输出的信号，这个要看闭环，看是否超出摆幅。如果不正常，同样会有很多办法解决，比如rail-to-rail的输出，通过管子的尺寸改变压降。
一般的应用下你担心的影响可以忽略，但是某些线性要求较高的场合，会要求衡Gm的放大器，并不在这种讨论下。至于你所说的加电容，分析的时候还是一样的，电容并不改变直流的静态分析，改变的是频率响应，你可以理解是增益，也可以理解成相位，还可以理解成是稳定性。最根本的还是电容的本质，阻抗。其实电阻，电容，电感的本质都是阻抗，只是随频率响应不同。
最后加一句，放大器除了比较器,LNA等特殊的场合，一般都是闭环的。

只看该作者 · 2009-12-29 11:40

补一句，你担心的影响在IC中有个指标，叫做输入共摸电压（CMR）。实际的共模输入就是这个电平的中点，差模就是最大量和最小量的差值的1/2。这个指标一般是在单位增益下测得，实际应用的时候再用闭环增益折算。而这个共射是电路分析的基础，只要掌握方法就好了，实际中单独应用共射的机会应该不太多，都是组成差分或者多级电路的放大级，使用的时候闭环的反馈会保证工作点不会跑偏。

只看该作者 · 2009-12-29 11:46

你将RE用电容旁路，相当于交流接地，电路的放大倍数变为Hfe，即三极管的最大放大倍数。

只看该作者 · 2009-12-29 11:52

针对13楼的观点:加入交流信号是不是小到可以近似看为不会影响到静态工作点的稳定的度。
我的理解是:
如果从BJT的物理特性去分析的话，那么对于小的交流信号，是可以这样近似分析的。因为我们分析的过程本来就是略去 ...
crossover763 发表于 2009-12-29 09:29

明白了，楼猪的问题在于太钻某个牛角尖，其他的却没跟上，建议先把这问题放放看看其他的内容，过阵子自己在返回来想想就一目了然

只看该作者 · 2009-12-29 19:45

感谢大家的讨论，icecell的评论尤为深刻！

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