2022-2023学年高二物理竞赛课件：用图解法分析非线性失真

用图解法分析非线性失真 2 用图解法分析非线性失真 　　1. 静态工作点过低，引起 iB、iC、uCE 的波形失真 ib ui 结论：iB 波形失真 O Q O t t O uBE/V iB / µA uBE/V iB / µA IBQ 　　—— 截止失真 3 iC 、 uCE (uo )波形失真 NPN 管截止失真时的输出 uo 波形。　 uo = uce O iC t O O Q t uCE/V uCE/V iC / mA ICQ UCEQ uo顶部失真 4 O IB = 0 Q t O O NPN 管 uo波形 t iC uCE/V uCE/V iC / mA uo = uce ib(不失真) ICQ UCEQ 2. Q 点过高，引起 iC、uCE的波形失真—饱和失真 uo波形底部失真 5 3、因信号幅度太大而产生的失真——饱和截止失真 ic IBQ Q uCE iC 0 ICQ UCEQ uo Q 点已定（在放大区），能输出的不失真最大幅度： Uom Uom 能输出的不失真幅度： Uom最大，Q 点应设在负载线对应于uCE=UCES和IB=0两点间的中点。 6 估算最大输出幅度 O iB = 0 Q uCE/V iC / mA A C B D E 交流负载线 输出波形没有明显失真时能够输出最大电压。即输出特性的 A、B 所限定的范围。 Q 尽量设在线段 AB 的中点。则 AQ = QB，CD = DE 7 归纳： Q点过低（IB小，IC小，UCE大），产生截止失真；输出波形被削掉正半周； Q点过高（IB大，IC大，UCE小），产生饱和失真；输出波形被削掉负半周； 调： Rb   IB   IC  Q点 调： Rb   IB   IC  Q点 Rc +VCC ui T + - + - uo Rb RL C1 + - + - C2 调整工作点通过调整Rb实现！ 注意！ 8 iB uBE Q ui ib iC uCE ic uo Q VCC VCC/RC iB1 iB2 iB2 iB1 (二)计算电压放大倍数(Q点适中) 交流负载线 合适的工作点在负载线的中间。正常工作时不会产生失真。 9 (三)用图解法分析电路参数对静态工作点的影响 1. 改变 Rb，保持VCC ，Rc ， 不变； O IB iC uCE Q1 Rb 增大， Rb 减小， Q 点下移； Q 点上移； Q2 O IB iC uCE Q1 Q3 2. 改变 VCC，保持 Rb，Rc ， 不变； 升高 VCC，直流负载线平行右移，动态工作范围增大，但管子的动态功耗也增大。 Q2 10 3. 改变 Rc，保持 Rb，VCC ， 不变； 4. 改变 ，保持 Rb，Rc ，VCC 不变； 增大 Rc ，直流负载线斜率改变，则 Q 点向饱和区移近。 O IB iC uCE Q1 Q2 O IB iC uCE Q1 Q2 增大 ，ICQ 增大，UCEQ 减小，则 Q 点移近饱和区。 11 四、图解法的适用范围 因此，图解法一般多适用于分析输出幅值比较大而工作频率不太高时的情况。在实际应用中，多用于分析Q点位置、最大不失真输出电压和失真情况。 图解法的特点： 必须实测所用管的特性曲线，而且用图解法进行定量分析时误差较大。 直观形象的反映晶体管的工作情况； 晶体管的特性曲线只能反映信号频率较低时的电压、电流关系，而不反映信号频率较高时，极间电容产生的影响。 12 VBB Rb Rc Vcc U I T + _ + _ uo Q2 uCE/V iC/mA 0 1 2 3 4 0.7 2 4 6 8 10 12 Q4 Q3 Q1 IB=10µA 20µA 30µA 40µA 在图示基本共射放大电路中，由于电路参数的改变使静态工作点产生如图所示的变化。试问： 例 （1）当静态工作点从Q1移到Q2 、从Q2移到Q3 、从Q3移到Q4 时，分别是因为电路的哪个参数变化造成的？这些参数是如何变化的？ $