分壓式共射放大器故障分析教學(xué)
1 故障分析
作者采用江蘇綠揚集團揚中市綠揚電子廠(chǎng)生產(chǎn)的YB02-2模擬電子實(shí)驗箱進(jìn)行了以下實(shí)驗,放大器的輸入端沒(méi)有交流信號源,所以放大器處于純粹的直流狀態(tài)。經(jīng)過(guò)理論計算得到圖1電路中放大器正常工作時(shí)的各極直流電位分別標在圖1中,易見(jiàn)此時(shí)三極管Q1發(fā)射極正偏、集電極反偏,同時(shí)管壓降UCE>1V,三極管處于正常放大狀態(tài)。作者把各種情況下電路出現直流故障現象的數據實(shí)際記錄如下,然后針對不同的故障現象進(jìn)行理論方面定性或定量的分析。
1.1 故障現象一
UC=12V,UB=0V,UE=0V。
分析故障原因:從三個(gè)電極直流電壓可知, 三極管處于截止狀態(tài)。因為UB=0V即Rb2電阻上沒(méi)有電流流過(guò)。Rb2電阻中電流來(lái)自于Rb1電阻,所以這種情況只可能是Rb1電阻或相應焊點(diǎn)發(fā)生開(kāi)路。易知這時(shí)IB=0,根據三極管原理,沒(méi)有IB就沒(méi)有IC、IE(受控源)。故IC=0,IE=0。
1.2 故障現象二
UC=6.4V,UB=7.0V,UE=6.3V。
分析故障原因:三極管的兩個(gè)PN結都處于正偏狀態(tài),并且管壓降UCE=0.1V, 三極管處于深度飽和狀態(tài)。三極管,其IC、IE都受IB的影響。此時(shí)飽和狀態(tài)IB勢必較放大狀態(tài)時(shí)大得多。對于三極管基極滿(mǎn)足KCL定律:IB1=IB2+IB。IB變得很大,很可能是IB2變得很小,即Rb2或相關(guān)焊點(diǎn)開(kāi)路造成。IB變得很大,相應的IC、IE也變得很大(見(jiàn)圖2所示),進(jìn)而使得URC變大,所以UC較放大狀態(tài)時(shí)??;URE變大,所以UE較放大狀態(tài)時(shí)大。相應的管壓降UCE變得較放大狀態(tài)時(shí)小得多。
1.3 故障現象三
UC=1.1V,UB=1.8V,UE=1.1V。
分析故障原因:三極管的兩個(gè)PN結都處于正偏狀態(tài),并且管壓降UCE=0V,三極管似乎處于深度飽和狀態(tài)。但如果真是這樣,就會(huì )出現:相應的IC、IE也變得很大,進(jìn)而使得URC變大,相應的UC應較放大狀態(tài)時(shí)??;URE也應變大,相應的UE應較放大狀態(tài)時(shí)大??墒聦?shí)不同:UE較放大狀態(tài)時(shí)小很多??梢?jiàn)IE事實(shí)上變小了。據KCL:IE=IB+IC。 易見(jiàn)IB并沒(méi)變大(IB如果變大,將導致IE也變大),IC只會(huì )是變小了,即Rv開(kāi)路變大了。
1.4 故障現象四
UC=12V,UB=4.0V,UE=3.6V。
分析故障原因:三極管的發(fā)射極電壓UBE=0.4V,小于死區電壓。故該三極管處于截止狀態(tài),故IB=0,IC=0,IE應該也非常小。所以使得UC=12V。(故障一已經(jīng)分析)相應的UE卻反而變大了。這只可能是RE開(kāi)路變大了。
1.5 故障現象五
UC=12V,UB=1.32V,UE=1,32V。
分析故障原因:三極管的發(fā)射極電壓USE=0V,小于死區電壓。顯然該三極管發(fā)射極已經(jīng)擊穿了,該三極管處于截止狀態(tài),故IC=0。所以使得UC=12V。(故障一已經(jīng)分析)此時(shí)矗應該也非常小,使得UB較放大狀態(tài)時(shí)小。
1.6 故障現象六
UC=5.8V,UB=5.8V,UE=5.2V。
分析故障原因:三極管的發(fā)射極電壓UBE=0.6V,大于死區電壓。該三極管處于導通狀態(tài)。但是,其集電極電壓UBC=0V,集電極應已經(jīng)被擊穿。此時(shí)IC變得很大,據KCL:IE=IB+IC, 相應的IE也變得很大。所以才會(huì )出現UE較放大狀態(tài)時(shí)大。
1.7 故障現象七
UC=6V,UB=4V,UE=6V。
分析故障原因:三極管的兩個(gè)PN結都處于反偏狀態(tài),三極管處于截止狀態(tài)。如果三極管本身沒(méi)有損壞,那么會(huì )有IC=0,IE=0。并且會(huì )出現:UC=12V,UE=0V。但事實(shí)卻不是這樣,UC=UE=6V。這個(gè)事實(shí)只可能是三極管本身被擊穿,造成C極與E極短路了。這時(shí),IC=IE較放大狀態(tài)時(shí)大得多。所以實(shí)際的UE較放大狀態(tài)時(shí)大得多。
1.8 交流故障現象簡(jiǎn)析
耦合電容C1、C2如果處于開(kāi)路狀態(tài)時(shí),信號將無(wú)法向后級傳遞。示波器很容易檢查出此類(lèi)交流故障的原因(采用一根導線(xiàn)短路被懷疑的電容兩端也能查明故障原因)。發(fā)射極旁路電容CE正常工作時(shí),交流電壓放大倍數約為幾十倍:發(fā)射極旁路電容CE開(kāi)路時(shí),交流電壓放大倍數一般不足二倍(示波器很容易檢查此類(lèi)交流故障的原因);發(fā)射極旁路電容CE短路擊穿時(shí)UE=0V、UB=0.7V、UC=0.06V,此時(shí)發(fā)射極電流顯然比正常情況大得多,最終使得三極管處于深度飽和狀態(tài),此時(shí)管壓降UE0.3V。
2 結束語(yǔ)
放大器故障的分析方法對于電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生及工作人員都是非常重要的。尤其是放大器處于直流狀態(tài)時(shí)的電路故障檢查、分析的方法在模擬電路教學(xué)中顯得更為實(shí)用,因為直流故障出現的情況比較普遍,故障現象各式各樣,分析方法卻具有一定的難度。本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/185504.htm
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