基本放大电路
昨天,主要介绍了基本放大电路的放大工作状态,包括BJT放大的条件、放大工作区的特点、数据结果分析等。
从输出特性曲线中看到,BJT还有两个工作区:饱和区和截止区。我们之前说,放大电路最核心的任务是将小信号不失真地放大,可见,主要用到放大区,那么,当BJT工作于饱和区或截止区,电路会呈现怎样的特性?
(相关资料图)
基本放大电路-工作状态
1.饱和状态
取Rp=0,电路运行时的数据如图所示:
输入输出波形如下图所示。其中,蓝色-通道A为输入波形,刻度为5mV/Div;红色-通道B为输出波形,刻度为100mV/Div)。
可见,输出波形产生明显失真,失真系数达71.308%。
2.数据分析
①输入端:输入信号20mVp-p(1kHz),即输入幅值为10mV的正弦波。
②Q1基极直流偏置电压为Vb=4.34V,发射极直流偏置电压为Ve=3.67V,集电极直流偏置电压为Vc=3.77V。
以上数据表明:
a.Ube=Vb-Ve约为0.67V,发射结正偏;
b.Ubc=Vb-Vc约为0.57V,集电结微正偏。
即,BJT工作于饱和区的条件是:发射结正偏,集电结微正偏。
注意,此时的Uce仅约0.1V,这是BJT饱和工作时的特点,若电路中电压较大,而将PN结的导通电压忽略,则BJT可看成是:基极与发射极短路、集电极与发射极短路,此时的BJT就像有三个端口的开关的闭合状态。
③Q1基极电流679μAp-p,发射极电流809μAp-p,集电极电流130μAp-p。
以上数据表明此时的基极电流与集电极电流之间不存在放大关系,但仍满足KCL。
3.小贴士
与放大状态相比:
放大时的基极电流为直流24.1μA与交流25.9μAp-p的叠加,饱和时基极电流为直流332μA与交流679μAp-p的叠加。
可以说,BJT进入饱和工作区是由于基极电流过大引起的。因此,在设计放大电路时,要避免基极电流过大,否则容易引起饱和失真。
今天就总结这么多吧,BJT的三种工作状态各有其用,放大状态用于放大微弱的电信号,饱和和截止状态可用于控制电路通断,起到开关的作用。明天,继续总结BJT的截止状态。
如果对饱和状态有疑问,欢迎移步留言区。
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