静态工作点

模拟电子技术概念

静态工作点是指三极管放大电路中，交流输入信号为零时，电路处于直流工作状态，这些电流、电压的数值可用BJT 特性曲线上一个确定的点表示，该点习惯上称为静态工作点Q 。

定义

原因

可以通过改变电路参数来改变静态工作点，这就可以设置静态工作点。

若静态工作点设置的不合适，在对交流信号放大时就可能会出现饱和失真（静态工作点偏高）或截止失真（静态工作点偏低）。所谓静态工作点，是指当放大电路处于静态时，电路所处的工作状态。在Ic/Uce 图上表现为一个点，即当确定的Vcc、Rb、Rc和晶体管状态下产生的电路工作状态。当其中一项改变时引起Ib变化而引起Q点沿着直流负载线上下移动。

静态

当放大电路没有输入信号时的工作状态，因为Vcc、Rb、Rc、和晶体管不变，所以电路中各参数都是不变的。这就是静态。

静态工作点的作用

1）确定放大电路的电压和电流的静态值。

2）选取合适的静态工作点可以防止电路产生非线性失真，保证有较好的放大效果。

静态工作点的确定

静态工作点是直流负载线与晶体管的某条输出特性曲线的交点。随IB的不同而静态工作点沿直流负载线上下移动。

根据式Uce=Ucc-RcIc，在Ic/Ucc图上画出直流负载线，再画出在IB情况下的晶体管输出特性曲线，交点即静态工作点。

参数

处于静态工作点时的三个参数

在放大电路中，当有信号输入时，交流量与直流量共存。将输入信号为零、即直流电源单独作用的时候晶体管的基极电流Ib、集电极电流Ic（或 Ie ）、管压降 Ube和 c-e 间电压 Uce称之为静态工作点Q，常将Q点记作IBQ、ICQ（或IEQ）、UBEQ、UCEQ。

静态工作点测量中的误差分析

放大电路最终的目标是获得不失真的输出信号，若波形产生失真，则分析其他的参数无意义.Q 点设置的偏高或者偏低，容易出现饱和失真或截止失真.但 Q 点的偏高或偏低不是绝对的，而是相对输入信号的幅度而言的，如果输入信号幅度很小，即使 Q点设置的偏高或偏低也不一定会出现失真，同样如果输入信号的幅度很大，即使 Q 点设置的很接近中点，也很可能出现失真.因此确切的说，波形的失真是由输入信号的幅度与 Q 点的设置不匹配造成的，即理想的不一定合适、合适的不一定理想”通常为了满足大多数信号的要求，Q 点一般设置在交流负载线的中点位置。

静态工作点测量方法的改进

从共射放大电路的静态模型可知，在测量基极电压 U B时，由于基极端的等效电阻由三部分组成，第一，基区的体电阻 RB，第二，射极电阻 Re折合到基极端的电阻等于(1+β)Re，第三，基极下偏置电阻 Rb1，其阻值很大.所以基极端等效电阻（几十千欧）比较大，如果直接将万用表并接在基极测量 U B，则会严重的影响测量的准确度.这时我们需采用间接测量方法，由静态模型可知，在三极管输入端导通以后其输入端电阻 RB较小，这样用较大内阻的万用表并接在B-E 极来测量 UBE，其引入的误差会很小，因此我们就可以通过测量 UBE和 UE的值，间接的测量出 U B的值，UB=UBE+UE.

这样就解决了学生在实验时遇到与理论不相符的问题.在测量发射极电压 E时，从发射极看进去的等效内阻由两部分组成，第一，发射极电阻 Rb1和 Re1，都比较小，第二，基区电阻 RB折合到发射极 RB/(1+β).所以发射极电阻较小，另一方面，由于并接万用表在发射极后，相当于引入了一个电压串联负反馈，可以稳定发射极电压.所以可以使用万用表直接并接测量 UE.在测量集电极电压 UC时，由静态模型可知，R2（几千欧）比较小，同时 UC的电位相对 UE的电位比较大，所以可以使用较大电压档并接在集电极直接测量UC。

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