晶體三極管放大電路的非線(xiàn)形失真及其解決辦法
晶體三極管在現代電路中有著(zhù)廣泛的應用,其主要功能是放大功能和開(kāi)關(guān)功能,本文主要針對三極管的放大功能進(jìn)行分析,重點(diǎn)介紹了晶體管在放大電路中出現的非線(xiàn)形失真的原因進(jìn)行了深入的分析,最后給出了非線(xiàn)形失真的原因極其解決辦法。
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1三極管的非線(xiàn)形失真
當我們用三極管對信號進(jìn)行放大的時(shí)候,目的是對信號有一定比例地放大,如果不能按比例放大,放大后的信號與原信號相比就改變了性質(zhì),這種現象我們稱(chēng)之為信號失真,而這種失真是由于對原信號進(jìn)行非線(xiàn)形放大而產(chǎn)生的,我們稱(chēng)為非線(xiàn)形失真。
2非線(xiàn)形失真產(chǎn)生的原因及分類(lèi)
2.1截止失真現在以NPN型三極管為例說(shuō)明晶體三極管的工作原理及失真原因的分析,三極管的結構和符號
三極管的發(fā)射節相當于一個(gè)二極管,而二極管具有單向導電性,其所加電壓與通過(guò)電流與二極管的伏安特性相同。
只有加到發(fā)射節上的電壓高與uon(開(kāi)啟電壓)時(shí),發(fā)射節才有電流通過(guò),而當發(fā)射節被加反向電壓時(shí)(只要不超過(guò)其反向擊穿電壓),只有很小的反向電流通過(guò),我們認為這種情況下三極管處于截止狀態(tài),而在實(shí)際應用中,我們會(huì )遇到各種各樣的信號需要放大,有較強的信號,有較弱的信號,也有反向的信號,根據PN節的特性,當加到發(fā)射節上的信號為較弱的信號(小于開(kāi)啟電壓),或者是反向信號時(shí),發(fā)射節是截止的,三極管是不能起到放大的作用,輸出的信號,也出現嚴重的失真,此時(shí)的失真,稱(chēng)為截止失真。
2.2飽和失真在了解三極管的飽失真前,我們先了解一下三極管的飽和導通,我們知道,當三極管的的發(fā)射節被加正向電壓且Ubeuon,三極管的發(fā)射節有電流通過(guò),以NPN三極管為例,三極管的工作過(guò)程是這樣的:當發(fā)射節加正向電壓時(shí),發(fā)射區通過(guò)擴散運動(dòng)向基區發(fā)射電子,形成發(fā)射極電流IE;其中一小部分與基區的空穴復合,形成基極電流IB,又由于集電極加反向電壓,所以從發(fā)射極出來(lái)的大部分電子在集電極電壓作用下通過(guò)漂移運動(dòng)到達集電極,形成集電極電流IC。當集電極上加不同電壓時(shí),有三種情況:
2.2.1集電節加反向電壓,集電節反偏,此時(shí),集電極有能力收集從發(fā)射極發(fā)射出的電子,三極管處于穩定的放大狀態(tài)。
2.2.2當集電極加正向電壓,集電極正偏,此時(shí),發(fā)射極發(fā)射電子由于而集電極收集電子不足,即使基極電流增大,發(fā)射極發(fā)射電子電流增大,由于集電極收集電子不足,集電極電流也不會(huì )增大,這種情況稱(chēng)為三極管的飽和導通,如圖5所示的飽和區。飽和導通時(shí),三極管對信號也失去了發(fā)放大作用,此時(shí)的三極管的失真稱(chēng)為飽和失真。
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