放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)對波形失真的影響

　　對于放大電路來說，其放大作用的前提是要保證輸出波形不失真。但是，由于晶體管是一個(gè)非線性器件，由于靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)或輸入信號(hào)過大等原因，可能會(huì)引起輸出波形失真。

　　在放大電路中，如果靜態(tài)工作點(diǎn)選擇不當(dāng)，就可能使動(dòng)態(tài)工作范圍進(jìn)入非線性區(qū)而產(chǎn)生嚴(yán)重的非線性失真，如圖1所示。

　　若靜態(tài)工作點(diǎn)過低，如圖1（a）所示Q1，則輸入信號(hào)的負(fù)半周，晶體管進(jìn)入截止區(qū)工作，ib、ic、uce的波形會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重失真，輸出波形uo頂部將被削平，這種失真稱為截止失真；消除截止失真的方法是提高Q點(diǎn)，如增加電源電壓UCC，減小基極阻RB等。

　　若靜態(tài)工作點(diǎn)過高，如圖1（b）所示Q2，則輸入信號(hào)的正半周，晶體管進(jìn)入飽和區(qū)工作，ib、ic、uce的波形會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重失真，輸出波形uo底部將被削平，這種失真稱為飽和失真；消除飽和失真的方法是降低Q點(diǎn)，如減小電源電壓UCC增加基極阻RB、減小RC增大交流負(fù)載線斜率等。

　　若輸入信號(hào)過大將會(huì)出現(xiàn)雙向失真，既有飽和失真，又有截止失真。這是應(yīng)該減小輸入信號(hào)，以消除失真。

　　所以，放大電路不出現(xiàn)失真現(xiàn)象，必須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)Q，調(diào)節(jié)電路參數(shù)使Q點(diǎn)位于交流負(fù)載線的中點(diǎn)，以使動(dòng)態(tài)范圍盡可能大。

　　靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的放大電路的原理

　　放大電路能否正常進(jìn)行放大，靜態(tài)工作點(diǎn)Q的位置很重要，因此要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)。但是放大電路中的晶體管是一個(gè)對溫度較為敏感的器件，當(dāng)環(huán)境溫度改變時(shí)它的參數(shù)會(huì)隨之改變。當(dāng)溫度升高時(shí)，集電極電流增大，從而會(huì)造成靜態(tài)工作點(diǎn)上移，靠近飽和區(qū)，容易引起飽和失真。為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)設(shè)法在共射放大電路基礎(chǔ)上改進(jìn)電路。

　　分壓式偏置電路就是一個(gè)靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定的共射放大電路，如圖5-4所示。電路中的RB1為上偏置電阻，RB2為下偏置電阻，它們組成了一個(gè)分壓電路。射極電阻RE的作用是與RB1、RB2配合，確定和穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。該電路具有以下兩個(gè)特點(diǎn)。

　?。?）偏置電阻RB1、RB2對電源進(jìn)行分壓。如果RB1中的電流，1遠(yuǎn)大于基流IBQ，則基極電位近似為

　　UB≈RB2·UCC/ （RB1+RB2） （5-4）

　　可見，基極電位僅取決于不受溫度影響的偏流電阻和電源，而不隨溫度而變化。基極電位比較穩(wěn)定。

　　（2）射極電阻存在，使射極電位隨IEQ （ICO）變化而變化，以調(diào)節(jié)發(fā)射結(jié)的偏置電壓UBE，從而自動(dòng)地控制工作點(diǎn)的變化。

　　靜態(tài)工作點(diǎn)的穩(wěn)定原理：當(dāng)I1》》IBQ時(shí)，基極電位UB≈RB2·UCC/（RB1+RB2）較為穩(wěn)定，此時(shí)

　　UBEQ =UB-IEQ·RE≈UB-ICQ·RE （5-5）

　　若溫度升高或換盧值較大的管子時(shí)，均會(huì)使ICQ、IEQ有增大的趨勢，并通過RE使射極電位升高，由于UB固定，這必然使UBE減小，從而使IBQ減小，牽制了ICQ的增長。從穩(wěn)定的過程看出，RE越大，IEQ·RE越大，靜態(tài)工作點(diǎn)越穩(wěn)定，但RE取得過大時(shí)，則UCE減小，容易造成飽和失真。