工作点稳定的电压放大器

　　放大器可以实现对小信号的放大，但它有一个严重的缺陷——静态工作点不稳定。原因有多方面，主要原因在于：放大器工作一段时间后，三极管因消耗功率使内部发热，造成集电极静态变大，集电极静态电流变大又使三极管消耗更大功率，结温升得更高。造成恶性循环使工作点偏离最佳点，工作甚至于完全不能工作。另外基本放大不是实用的电路，每更换一只因β不同，都要调整工作点，不适用于工业生产。  

　下图是典型的晶体管放大电路，它能自动调节静态工作点，保证静态工作电流Q的稳定。

 

　为什么它能自动调节静态工作点，保证静态工作电流的稳定呢？我们作一个简要的解释。

　先看看放大器的偏置电路是如何工作的。请看下图(a)，在直流V的作用下，有电流I1流过Rb1，到达B点后电流I1分为两路：

　一路是流过Rb2的电流I2，另一路是就是基极的静态电流IBQ。基极静态电流IBQ值是很小的，一般只有几十微安。如果我们选择合适的Rb1和Rb2，使电流大于基极静态电流IBQ十倍乃至几十倍，那么IBQ相比于I1就可以忽略不计。也就是说，在这一前提下，可以认为I1和I2是相等的，因此基极B点的直流电位是由Rb1和Rb2的分压来决定的，即

　　只要Rb1和Rb2是确定的，基极B点的直流电位化而出现变化。

　　再看下图(b)，因为基极的静态电流IBQ已经确定，所以馥静态集电极电流IcQ和发射极电流IEQ，而且

　　相比于ICQ，IBQ的影响可以忽略，所以通常在分析放大器时都认为IcQ≈IEQ。

 

　　如果放大器在工作过程中因为某种原因使得静态电流IcQ增大或减小，那么IEQ必定也随之增大或减小。而发射极E点的电位VE是随IEQ而变化的，即　　所以，集电极（或发射极）静态工作电流的变化会直接表现为发射极E点电位VE的变化。

　　假设由于某种原因使静态电流ICQ变大，则IEQ也随之变大，因此发射极直流电位VK就会上升：

　　但是基极的直流电位VB是稳定不变的，所以VE的上升就使得发射结正向偏压VBE变小，从而使IBQ变小。又因为ICQ=βIBQ，所以ICQ也会随之变小，这就是自动调整的过程。

　　如果因为某种原因使静态电流ICQ变小，自动调整的过程如下，稳定ICQ的道理是相同的。

　　所以这种放大器的静态工作点很稳定，它能够随ICQ的变化自动实现反向调节，ICQ保持的稳定。这种偏置电路称为“分压式偏置电路”，实用的放大器都采用这种偏置方式。

　　采用这种方式的偏置电路必须注意的是：

　　Rbl、Rb2的取值不可太大，必须保证通过Rb1、Rb2的电流大大于基极静态电流IBQ。同Re的取值也要讲究，虽然从理论上说Re越大，静态工作点越稳定，但Re太大会使放大器的变小，所以一般以　　为宜。

　　请注意发射极Re旁边并接有一个C3，这一是不能少的，目的是为交流信号提供一条通道，使信号不会在发射极Re上形成负反馈。电容C3通常称作信号的“旁路电容”。