放大电路失真现象

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1.固定偏置式电路(P42)
＋UCC Rb Rc
ICQ
V
1)电路组成 2)Q点的估算：放大区 3)饱和状态分析 饱和条件： ICS UCC ① IBQ＞IBS= β ≈ βRc ②UCEQ<1V
IBQ + UBEQ
－
UCEQ
－
+
IEQ
(a) 直流通路
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U
4)电路特点
I C βI B ( 1 β)I CBO
1)电路组成 2)稳定条件 I1>>IB、UB>>UBE 3)Q点的估算 4)稳定Q点的物理过程 为何能稳定Q点？
I I1
1
＋ ＋ U UCC CC
Rb1 RR b1 b1
R Rc c
I IBQ BQ U UBQ BQ
I I2
2 Rb2 ＋ ＋
＋ ＋
I ICQ CQ
U UCEQ CEQ
－ － － －
O
t O
O
t
PNP 管： 顶部失真为饱和失真。
措施：1) ↑Rb 3) ↑UCC
2) ↓Rc 4) ↓β
收音机电 池问题
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3.双向失真：Q点正常，但ui过大
措施： ↓ui
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＋UCC RP Rc
＋
示波器
信号 发生器
＋ ui －
Rb
＋
C1
NPN
C2
＋
uo －
Y轴 输 入
饱合失真
(a) (b)
截止失真
UBQ
I
2
R
Rc
IBQ
＋ Rb2
＋
ICQ
UCEQ
－ －
e
Rb1 Rb2 U BQ U CC Re Rb1 Rb2 U EQ U BQ I CQ I EQ Re Re 可见：UBQ、ICQ均与三极管参数无关，故不受温
度影响，该电路可以稳定Q点。
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UBEQ R
IEQ
2.分压式偏置电路（P43）
CC CC CC
2.3.2 非线性失真及其防止措施(P40)
因工作点不合适或者信号太大使放大电 路的工作范围超出了晶体管特性曲线上的线 性范围，从而引起非线性失真。
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1. “Q”过低引起截止失真
iC/mA iB/A
iB/A
Q
O O
Q
O
uCE/V uCE/V UCE uO
t
O O
ui t UBE
＝ 50
Rb 2 3 0 k
＝ 80
Re 2 k
＋ 6 V －
＝ 100
Re 2 k
＝ 100
Rc 1 2 k UCC ＝ － 6 V
(a )
(b )
( c)
(d )
题 2.6 图
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2.分压式偏置电路（P43）
1)电路组成
I
1 b1 Rb1
＋U
CC
2)稳定条件
I1>>IB、UB>>UBE 3)Q点的估算
iC 减小 Q1″Rb Q2 Q1
Rc增大
增大 Q1′ Rb
O UCC uCE 2. Rc 若Rb、UCC不变，则改变Rc 时，Q点沿输出特性曲线 左右移动。
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3.直流电源UCC的影响
iC
CC 其他参数不变，升高电 UR c 源电压 UCC， Q 点偏向右上方， 使放大电路动态范围扩大， Q′ 但同时三极管的静态功耗也 Q 增大；电源电压 UCC 降低 , Q Q″ 点偏向左下方，使放大电路 O U″ U U′ uCE 动态范围减小，且可能进入 饱和区或截止区。 综上所述，改变Rb、Rc、UCC均能改变放大器的静态 工作点。但由于采用调整Rb的方法来调整静态工作点最 为方便，因此在调整静态工作点时，通常总是首先调整 Rb（改变 Rb→ IB↑↓→ IC ↑↓，可使工作点处于一个合适的 位置，也常称为调偏流 3
uBE/V uBE/V
t
NPN 管： 顶部失真为截止失真。 措施：1) ↓ Rb 2)↑UCC PNP 管： 底部失真为截止失真。
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2.“Q”过高引起饱和失真
iC ICS iC 集电极临界 饱和电流 IBS Q uCE uCE
基极临界 饱和电流
I CS βI BS
NPN 管： 底部失真为饱和失真。
U Re UBEQ BEQ
R Re e
I IEQ EQ
R Rb2 b2
Re的作用与问题
是否I1、 UB越大越好？ I1=(5~10)IB 5)电路特点：Q点稳定 UB=(5~10)UBE
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问题
3.带有射极电阻的固定偏置电路（P45）
1.电路组成 2.Q点的估算
＋UCC
Rb Rc Rc + UCC
2.3 放大电路失真现象分析
• 目的：掌握失真分析及其消除方法 • 2.3.1 • 2.3.2 • 2.3.3 参数对静态工作点的影响 非线性失真及其防止措施 最大输出幅度
1
2.3.1 参数对静态工作点的影响(补充)
1. Rb
若UCC、Rc不变，则改变Rb 时，Q点沿直流负载线上下 移动。
U CC Rc
(c)
双向失真
(d )
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2.3.3 最大输出幅度(补充)
1.Q点的设置
2. U omax CD
2
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补充例题：已知图示电路晶体管的输出特性曲线 及交直流负载线，试问：1）Rb、Rc、RL各为多少？2） 不产生失真的最大输出电压 Uom为多少？ 3 ）若不断加 大输入电压的幅值，该电路首先出现何种失真？4）将 RL调大，对交直流负载线会产生什么影响？5）如电路 其它参数不变，只将晶体管换一个β小一半的管子，这 时IB、IC、UCE及 Au 将如何变化？
U
T↑→Q点上移至Q΄ 固定偏置式电路结构 简单，但Q点不稳定。
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2.6 根据图中放大电路的直流通路 , 计算其静态工作点 ,
并判断三极管的工作情况。(所需参数如图中标注 , 其中 NPN 型为硅管， PNP型为锗管。)
＋ 24 V Rb 120 k Rc 1 k Rb 1 6 0 k UCC ＝ 2 4 V UCC ＝ 2 4 V Rc 2 k UEE＝ 6 V Re 2 k
折算电阻 将基极电阻Rb折算 到发射极上，其值将减 小到Rb ／（1＋β）； 反之，将发射极电阻折 算到基极上，其值将增 大到（1＋β）Re 。
Rb
ICQ IBQ ＋ UBEQ － ＋ UCEQ －
Re
uo
ui
Re
折算电阻的连接：原为串则串，原为并则并。
3.电路特点：Q点较稳定
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选择工作点的原则：
当 ui 较小时，为减少功耗和噪声，“Q” 可设得 低一些； 为提高电压放大倍数，“Q”可以设得高一些；
为获得最大输出，“Q” 可设在交流负载线中点。
作业：P64
思考：2.8、2.9
总结
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2.4 放大电路的偏置方式
目的：了解各种偏置方式的特点； 掌握Q点的估算方法。 1.固定偏置式电路 2.分压式偏置电路 3.带有射极电阻的固定偏置电路