放大電路飽和失真和截止失真怎樣區(qū)分?

　　放大電路簡(jiǎn)介

　　放大電路義稱為放大器，它是使用最為廣泛的電子電路之一、也是構(gòu)成其他電子電路的基礎(chǔ)單元電路。所謂放大，就是將輸入的微弱信號(hào)（簡(jiǎn)稱信號(hào)，指變化的電壓、電流等）放大到所需要的幅度值且與原輸入信號(hào)變化規(guī)律一致的信號(hào)，即進(jìn)行不失真的放大。只有在不失真的情況下放大才有意義。放大電路的本質(zhì)是能量的控制和轉(zhuǎn)換，根據(jù)輸入回路和輸出回路的公共端不同，放大電路有三種基本形式：共射放大電路、共集放大電路和共基放大電路

　　放大電路特點(diǎn)

　　（1）靜態(tài)工作點(diǎn)合適：合適的直流電源、合適的電路（元件）參數(shù)。

　　（2）動(dòng)態(tài)信號(hào)能夠作用于晶體管的輸入回路，在負(fù)載上能夠獲得放大了的動(dòng)態(tài)信號(hào)。

　?。?）對(duì)實(shí)用放大電路的要求：共地、直流電源種類盡可能少、負(fù)載上無(wú)直流分量。

　　放大電路特點(diǎn)

　　1、有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種工作狀態(tài)，所以有時(shí)往往要畫(huà)出它的直流通路和交流通路才能進(jìn)行分析；

　　2、電路往往加有負(fù)反饋，這種反饋有時(shí)在本級(jí)內(nèi)，有時(shí)是從后級(jí)反饋到前級(jí)，所以在分析這一級(jí)時(shí)還要能“瞻前顧后”。在弄通每一級(jí)的原理之后就可以把整個(gè)電路串通起來(lái)進(jìn)行全面綜合。

　　放大電路性能指標(biāo)

　　電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻是放大電路的三個(gè)主要性能指標(biāo)，分析這三個(gè)指標(biāo)最常用的方法是微變等效電路法，這是一種在小信號(hào)放大條件下，將非線性的三極管放大電路等效為線性放大電路。

　　放大倍數(shù)

　　放大倍數(shù)又稱增益，它是衡量放大電路放大能力的指標(biāo)。根據(jù)需要處理的輸入和輸出量的不同，放大倍數(shù)有電壓、電流、互阻、互導(dǎo)和功率放大倍數(shù)等，其中電壓放大倍數(shù)應(yīng)用最多。

　　輸入電阻

　　放大電路的輸入電阻是從輸入端向放大電路內(nèi)看進(jìn)去的等效電阻，它等于放大電路輸出端接實(shí)際負(fù)載電阻后，輸入電壓與輸入電流之比，即Ri=Ui/Ii。對(duì)于信號(hào)源來(lái)說(shuō)，輸入電阻就是它的等效負(fù)載。

　　輸入電阻的大小反映了放大電路對(duì)信號(hào)源的影響程度。輸入電阻越大，放大電路從信號(hào)源汲取的電流（即輸入電流）就越小，信號(hào)源內(nèi)阻上的壓降就越小，其實(shí)際輸入電壓就越接近于信號(hào)源電壓，常稱為恒壓輸入。反之，當(dāng)要求恒流輸入時(shí)，則必須使Ri《《Rs；若要求獲得最大功率輸入，則要求Ri=Rs，常稱為阻抗匹配。

　　輸出電阻

　　對(duì)負(fù)載而言，放大電路的輸出端可等效為一個(gè)信號(hào)源。輸出電阻越小，輸出電壓受負(fù)載的影響就越小，若Ro=0，則輸出電壓的大小將不受RL的大小影響，稱為恒壓輸出。當(dāng)RL《《Ro時(shí)即可得到恒流輸出。因此，輸出電阻的大小反映了放大電路帶負(fù)載能力的大小。

　　飽和失真

　　飽和失真，指的是晶體管因Q點(diǎn)過(guò)高，出現(xiàn)的失真。當(dāng)Q點(diǎn)過(guò)高時(shí)，雖然基極動(dòng)態(tài)電流為不失真的正弦波，但是由于輸入信號(hào)正半周靠進(jìn)峰值的某段時(shí)間內(nèi)晶體管進(jìn)入飽和區(qū)，導(dǎo)致集電極動(dòng)態(tài)電流產(chǎn)生頂部失真，集電極電阻上的電壓波形隨之產(chǎn)生同樣的失真。由于輸出電壓與集電極電阻上的電壓變化相位相反，從而導(dǎo)致輸出波形產(chǎn)生底部失真。

　　截止失真

　　由晶體管截止造成的失真，稱為截止失真。當(dāng)Q點(diǎn)過(guò)低時(shí)，在輸入信號(hào)負(fù)半周靠進(jìn)峰值的某段時(shí)間內(nèi)，晶體管b-e間電壓總量小于其開(kāi)啟電壓，此時(shí)，晶體管截止，因此，基極電流將產(chǎn)生底部失真。

　　用圖解法分析，晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置較低時(shí)，由于輸入信號(hào)的疊加有可能使疊加后的波形一部分進(jìn)入截止區(qū)，這樣就會(huì)出現(xiàn)截止失真。NPN型三極管共射極放大電路的截止失真的表現(xiàn)是輸出電壓的頂部出現(xiàn)削波，PNP型三極管的共射放大電路的截止失真是底部失真。

　　放大電路飽和失真和截止失真的區(qū)分

　　輸入波形是正半周，輸出波形是負(fù)半周，近峰值時(shí)，輸出不再隨輸入波形變化，就是飽和失真；

　　輸入波形是負(fù)半周，輸出波形是正半周，近峰值時(shí)，輸出不再隨輸入波形變化，就是截止失真。

　　三極管的輸出和輸入正好是反過(guò)來(lái)的，即反相輸出。假設(shè)輸入的是正弦波，靜態(tài)工作點(diǎn)正好合適，即VQ=Vp-p/2（靜態(tài)工作點(diǎn)電壓是正弦波電壓峰峰值的一半），那么當(dāng)輸入的波形是正半周時(shí)，輸出電壓波形正好跟負(fù)半周波形是一樣的;當(dāng)輸入的波形是負(fù)半周時(shí)，輸出電壓波形正好跟正半周波形是一樣的。如果VQ大于輸入波形的峰峰值的一半，那么當(dāng)輸入的波形是正半周時(shí)，快到峰值時(shí)，三極管就會(huì)處于飽和狀態(tài)，那么此時(shí)的輸出就不再隨輸入變化了，出現(xiàn)了飽和失真;即輸出得到的負(fù)半周正弦波波形就沒(méi)有谷底了，我們稱之為飽和失真。

　　對(duì)于NPN單管共射放大電路，飽和失真就是輸入信號(hào)的正半波超過(guò)了三極管的放大能力，造成失真，對(duì)應(yīng)的輸出波形就是輸出波形底部失真，即輸出時(shí)三極管進(jìn)入飽和區(qū)，Q設(shè)置過(guò)高。因?yàn)轱柡褪д媸禽敵龆耸д嫠越鉀Q飽和失真的方法就是調(diào)低靜態(tài)工作電流Ib（增大Rb），減小Rc，減小β。

　　反之，當(dāng)輸入的波形是負(fù)半周時(shí)，快到谷值時(shí)，三極管就會(huì)處于截止?fàn)顟B(tài)，那么此時(shí)的輸出就不再隨輸入變化了，出現(xiàn)了截止失真;即輸出得到的正半周正弦波波形就沒(méi)有峰值了，我們稱之為截止失真。Q點(diǎn)設(shè)置過(guò)低造成的截止失真屬于輸入端失真，所以只能從輸入端解決。解決方法有增大VBB，減小輸入端電阻Rb。