基本放大電路的工作狀態(tài)(二)

基本放大電路

昨天，主要介紹了基本放大電路的放大工作狀態(tài)，包括BJT放大的條件、放大工作區(qū)的特點、數(shù)據(jù)結(jié)果分析等。

從輸出特性曲線中看到，BJT還有兩個工作區(qū)：飽和區(qū)和截止區(qū)。我們之前說，放大電路最核心的任務(wù)是將小信號不失真地放大，可見，主要用到放大區(qū)，那么，當(dāng)BJT工作于飽和區(qū)或截止區(qū)，電路會呈現(xiàn)怎樣的特性？

基本放大電路-工作狀態(tài)

1.飽和狀態(tài)

取Rp=0，電路運行時的數(shù)據(jù)如圖所示：

輸入輸出波形如下圖所示。其中，藍(lán)色-通道A為輸入波形，刻度為5mV/Div；紅色-通道B為輸出波形，刻度為100mV/Div）。

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可見，輸出波形產(chǎn)生明顯失真，失真系數(shù)達(dá)71.308%。

2.數(shù)據(jù)分析

①輸入端：輸入信號20mVp-p（1kHz），即輸入幅值為10mV的正弦波。

②Q1基極直流偏置電壓為Vb=4.34V，發(fā)射極直流偏置電壓為Ve=3.67V，集電極直流偏置電壓為Vc=3.77V。

以上數(shù)據(jù)表明：

a.Ube=Vb-Ve約為0.67V，發(fā)射結(jié)正偏；

b.Ubc=Vb-Vc約為0.57V，集電結(jié)微正偏。

即，BJT工作于飽和區(qū)的條件是：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)微正偏。

注意，此時的Uce僅約0.1V，這是BJT飽和工作時的特點，若電路中電壓較大，而將PN結(jié)的導(dǎo)通電壓忽略，則BJT可看成是：基極與發(fā)射極短路、集電極與發(fā)射極短路，此時的BJT就像有三個端口的開關(guān)的閉合狀態(tài)。

③Q1基極電流679μAp-p，發(fā)射極電流809μAp-p，集電極電流130μAp-p。

以上數(shù)據(jù)表明此時的基極電流與集電極電流之間不存在放大關(guān)系，但仍滿足KCL。

3.小貼士

與放大狀態(tài)相比：

放大時的基極電流為直流24.1μA與交流25.9μAp-p的疊加，飽和時基極電流為直流332μA與交流679μAp-p的疊加。

可以說，BJT進(jìn)入飽和工作區(qū)是由于基極電流過大引起的。因此，在設(shè)計放大電路時，要避免基極電流過大，否則容易引起飽和失真。

今天就總結(jié)這么多吧，BJT的三種工作狀態(tài)各有其用，放大狀態(tài)用于放大微弱的電信號，飽和和截止?fàn)顟B(tài)可用于控制電路通斷，起到開關(guān)的作用。明天，繼續(xù)總結(jié)BJT的截止?fàn)顟B(tài)。

如果對飽和狀態(tài)有疑問，歡迎移步留言區(qū)。