一、放大电路的静态分析
放大电路在交流输入信号ui=0时的工作状态,称为静态。这时电路的电流和电压都是直流,其值称为静态值,由电路中的IB、IC 和UCE 这一组数据来表示。这组数据是晶体管输入、输出特性曲线上的某个工作点,习惯上叫它静态工作点,用Q表示。放大电路要正常工作必须具备合适的静态工作点。
1.用估算法求放大电路的静态工作点
静态值要在交流放大电路的直流通路来分析计算。
2.用图解法求静态工作点
在晶体管的输出特性曲线上,依据
找出在横轴上的截距为UCC,在纵轴上的截距为 。做出直流负载线。负载线与晶体管的某条输出特性曲线(由估算法中求出的IB确定)的交点Q,称为放大电路的静态工作点,由它确定放大电路的电压和电流的静态值。
二、用图解法对放大电路进行动态分析
所谓动态,就是放大电路有交流输入时的状态。
1.动态分析的过程
(1)根据ui的波形,由晶体管的输入特性曲线画出iB的波形。
(2)在晶体管的输出特性曲线上,根据iB的变化规律,画出iC和uce的波形,从而画出输出电压 。
2.动态分析的结论
(1)一个电路两种成分 [ 当放大电路有交流信号输入时,uBE、iB 、iC 和uce都含有两个分量。一个是直流分量uBE、iB 、iC 和uce;还有一个是交流分量 uBE=(ui)、iC 和uce ] 两个通路。
(2)单管共射放大电路,输出电压与输入电压相位相反。
(3)输出电压uO和输入电压ui不但是同频率的正弦波,而且uO的幅度比ui的幅度大得多,这说明,ui经过电路被线性放大了。
三、非线性失真
失真是指放大后的输出波形失去了输入波形的形状(俗称“走样”)。放大电路在工作时进入特性曲线的饱和区或截止区所引起的失真,称为非线性失真。造成非线性失真的主要原因是工作点设置不当或信号幅度过大。
1.截止失真
静态工作点Q1位置太低,当有正弦信号ui输入时,信号的负半周已进入输入特性的非线性区,这种失真是由于管子在动态工作时一度进入截止区造成的,因此这种失真叫做截止失真。为了避免这种失真,应设法提高静态工作点,即减小RB,使IB、IC 增加。
2.饱和失真
静态工作点Q2位置太高。当有正弦信号ui输入时,io不失真,但在输入信号的正半周,由于管子已饱和, ic不能再增加,因而ic正半周被截去,对应的uce 负半周被截去。这种失真是由于管子在动态工作时进入了饱和区造成的,因此把它叫做饱和失真。为了避免这种失真,应设法降低工作点,即增加RB,使IB、IC 减小。
必须看到,即使Q点设置合适,若输入信号过大,将有可能既发生饱和失真又发生截止失真。