一、放大電路的靜態(tài)分析
放大電路在交流輸入信號(hào)ui=0時(shí)的工作狀態(tài),稱為靜態(tài)。這時(shí)電路的電流和電壓都是直流,其值稱為靜態(tài)值,由電路中的ib、ic 和uce 這一組數(shù)據(jù)來(lái)表示。這組數(shù)據(jù)是晶體管輸入、輸出特性曲線上的某個(gè)工作點(diǎn),習(xí)慣上叫它靜態(tài)工作點(diǎn),用q表示。放大電路要正常工作必須具備合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。
1.用估算法求放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)
靜態(tài)值要在交流放大電路的直流通路來(lái)分析計(jì)算。
2.用圖解法求靜態(tài)工作點(diǎn)
在晶體管的輸出特性曲線上,依據(jù)
找出在橫軸上的截距為ucc,在縱軸上的截距為 。做出直流負(fù)載線。負(fù)載線與晶體管的某條輸出特性曲線(由估算法中求出的ib確定)的交點(diǎn)q,稱為放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn),由它確定放大電路的電壓和電流的靜態(tài)值。
二、用圖解法對(duì)放大電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析
所謂動(dòng)態(tài),就是放大電路有交流輸入時(shí)的狀態(tài)。
1.動(dòng)態(tài)分析的過(guò)程
(1)根據(jù)ui的波形,由晶體管的輸入特性曲線畫(huà)出ib的波形。
(2)在晶體管的輸出特性曲線上,根據(jù)ib的變化規(guī)律,畫(huà)出ic和uce的波形,從而畫(huà)出輸出電壓 。
2.動(dòng)態(tài)分析的結(jié)論
(1)一個(gè)電路兩種成分 [ 當(dāng)放大電路有交流信號(hào)輸入時(shí),ube、ib 、ic 和uce都含有兩個(gè)分量。一個(gè)是直流分量ube、ib 、ic 和uce;還有一個(gè)是交流分量 ube=(ui)、ic 和uce ] 兩個(gè)通路。
(2)單管共射放大電路,輸出電壓與輸入電壓相位相反。
(3)輸出電壓uo和輸入電壓ui不但是同頻率的正弦波,而且uo的幅度比ui的幅度大得多,這說(shuō)明,ui經(jīng)過(guò)電路被線性放大了。
三、非線性失真
失真是指放大后的輸出波形失去了輸入波形的形狀(俗稱“走樣”)。放大電路在工作時(shí)進(jìn)入特性曲線的飽和區(qū)或截止區(qū)所引起的失真,稱為非線性失真。造成非線性失真的主要原因是工作點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)或信號(hào)幅度過(guò)大。
1.截止失真
靜態(tài)工作點(diǎn)q1位置太低,當(dāng)有正弦信號(hào)ui輸入時(shí),信號(hào)的負(fù)半周已進(jìn)入輸入特性的非線性區(qū),這種失真是由于管子在動(dòng)態(tài)工作時(shí)一度進(jìn)入截止區(qū)造成的,因此這種失真叫做截止失真。為了避免這種失真,應(yīng)設(shè)法提高靜態(tài)工作點(diǎn),即減小rb,使ib、ic 增加。
2.飽和失真
靜態(tài)工作點(diǎn)q2位置太高。當(dāng)有正弦信號(hào)ui輸入時(shí),io不失真,但在輸入信號(hào)的正半周,由于管子已飽和, ic不能再增加,因而ic正半周被截去,對(duì)應(yīng)的uce 負(fù)半周被截去。這種失真是由于管子在動(dòng)態(tài)工作時(shí)進(jìn)入了飽和區(qū)造成的,因此把它叫做飽和失真。為了避免這種失真,應(yīng)設(shè)法降低工作點(diǎn),即增加rb,使ib、ic 減小。
必須看到,即使q點(diǎn)設(shè)置合適,若輸入信號(hào)過(guò)大,將有可能既發(fā)生飽和失真又發(fā)生截止失真。