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选择三极管时应重点关注哪些参数?(1)
选择三极管时应重点关注哪些参数?(2)
选择三极管时应重点关注哪些参数?(3)
为什么三极管放大电路不放大,还失真?
如何判断是饱和失真,还是截止失真?透过现象看本质!
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为什么三极管放大电路不放大,还失真?
11-07 22:09

如何判断是饱和失真,还是截止失真?透过现象看本质!

大家好,我是硬件微讲堂。这是我的第37篇原创文章。

关于三极管前面已经发了4篇:

选择三极管时应重点关注哪些参数?(1)

选择三极管时应重点关注哪些参数?(2)

选择三极管时应重点关注哪些参数?(3)

为什么三极管放大电路不放大,还失真?

在第4篇中留了几个问题。有几位小伙伴参与活动,今天借这个机会和大家聊一下。

1、问题回顾

为了让文章具有独立阅读性,我还是把问题再复述下。硬微的老粉儿可直接跳过。

如下图所示三极管放大电路,直流电源给15V,输入信号VG1为Vpp=2V,f=100MHz的正弦波,输出端没有放大效果,输出端的波形基本和输入端一致。

针对放大电路没有放大效果这个现象,提出了5个问题:

①为什么把输入信号频率降下来,就有放大作用了?

②输入信号频率高到什么程度才会失去放大作用呢?

③输入信号频率是100MHz,还远小于fT=300MHz啊,怎么会没有放大作用?

④三极管的工作频率要比fT低多少才算合适的工作频率呢?工作频率和放大倍数是否有定量关系?

⑤当VF1在100kHz时,VF2为什么会出现失真?如何消除失真?这5个问题中,只有第5个跟非线性失真有关,其余4个都是跟频率相关。

2、留言情况梳理

共计有6位小伙伴参与回答问题送书活动,大致分为3类:

①1位是问用什么仿真软件,不涉及问题;

②1位是活动结束后回复的,留言无效;

③另外4位的回复是有效留言,下一步,我们需要讨论下其正确性。

3、截止失真?饱和失真?

留言最早的一位小伙伴:截止失真,直流偏置电压只提供了2.6伏左右。

这位小伙伴只回答了第5个问题。这个问题和前面4个关联性很小。那么我们来看下回答的对么?把输入信号VG1(VF1)正弦波的频率降到100kHz时,发现输出波形VF2有明显的非线性失真现象。如下图所示:

非线性失真,可以分为饱和失真和截止失真那上图这个失真到底是饱和失真,还是截止失真呢?上图看到的VF2是电压波形,但我们知道三极管是流控性器件,在判断失真类型的时候,应该重点关注Ic电流的波形

如上图所示,我们在仿真电路中添加监控Ib和Ic的电流表AM1和AM2,并进行仿真。

如上图所示,发现Ic电流波形有明显的波峰被削平的现象,这是饱和失真的表现。由于Vce=Vcc-Ic*R3,Ic和ce是负相关,Vcc和R3均为常量,在Ic出现波峰失真的期间,Vce表现为波谷失真。所以,上面小伙伴留言说是截止失真,是不对的。Vce的波形只是表象,实质还是要根据Ic的波形。

这样一来,判断截止/饱和失真就简单了:只看Ic!

如果Ic的波峰有失真,即为饱和失真;如果Ic波谷有失真,即为截止失真。

或者,我们简单记作相反的关系:如果在Vce交流波形上看是波谷失真,即为饱和失真;如果在Vce交流波形上看是波峰失真,即为截止失真。

4、总 结

今天讨论的内容先到这里,我们后面再讨论其他问题。简单总结下讨论的内容

①非线性失真,可以分为饱和失真和截止失真;

②在判断三极管共射放大电路失真类型的时候,应该重点关注Ic电流的波形;

③Vce的波形只是表象,实质还是要根据Ic的波形;

④Ic的波峰有失真,即为饱和失真;如果Ic波谷有失真,即为截止失真;

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资料明细:MMBT3904_共射极放大电路仿真_20221107.zip
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