（已结帖）工控求职面试题擂台第五十九期——共射放大电路输出波形问题 点击：3297 | 回复：17
“共射放大电路输出波形出现上削波，说明电路出现了饱和失真。”如此表述，正确吗？
请以此命题展开讨论。
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对于一个放大电路来说，我们除了希望得到所要求的放大倍数外，还要求输出电压能正确反映输入电压的变化，也就是要求波形失真小，否则就失去放大的意义。由上图可知，输出电压波形是与静态工作点有密切关系的，如果静态工作点选择不当，就不会达到对波形失真小的要求。
1.放大器正常的静态工作点在Q点（IB=40uA),当iB以40uA为中心，在60uA与20uA之间变动时，ic和ucE 的波形没有失真。
2如果把工作点选择在Q2点（IB=80uA），当输入电压加入后，iB将以80uA为中心，在100uA与60uA之间变动，这时ic和ucE 波形产生严重失真，如图中的ic2和和ucE2。这种失真是由于工作点太高引起的，在iB的正半周已工作到输出特性的弯曲部分，这时集电极电流已接近由N点表示的最大值Ec/Rc,所以不服从ic=βiB的规律了。尽管iB在增加，但ic已接近最大值而不能按比例再增加。这种情况称为ic已达到饱和，由此使ic和ucE波形 产生的失真，称为饱和失真。
3.如果用示波器观察波形，我们发现这时ic的正半周和ucE的负半周被削去了。
4.要避免饱和失真，一种办法是降低偏流IB，使工作点下移，IB的选取必须保证iB在正半周时三极管不会出现工作到输出特性的弯曲部分。在上图中，IB约在50uA以下便可避免饱和失真。解决饱和失真的另一种办法是减笑集电极电阻Rc，使直流负载线移至图中的MN′,工作点可移至到Q3点，这样饱和失真将减小，如图中的ic3。
5.上述波形失真和工作点位置的关系同样适用于PNP管。必须指出的是，由于PNP管和NPN管各极所加的直流电压极性相反，虽然同样是饱和失真，但对于PNP管在示波器上观察到的ucE波形同NPN管是有区别的。PNP管的饱和失真出现在ucE的正半周。掌握这一点，在调试不同类型三极管组成的放大电路时是很有帮助的。
6.从上图可知，输出电流ic波形出现上削波，说明电路出现了饱和失真，而输出电压ucE波形出现上削波时，却是截止失真。“共射放大电路输出波形出现上削波，说明电路出现了饱和失真。”这句话没说明清楚输出波形是电流输出波形，仅笼统的以“输出波形”概括之，故表述是错误的。
“共射放大电路输出波形出现上削波，说明电路出现了饱和失真。”如此表述，正确吗？
严格说：由于放大器静态工作点设置偏高，当输入信号偏大时引起输出波形出现上削波现象。我们以下图最简共射极放大器为例说明放大器静态工作点设置与输出波形的关系：
G1晶体管其放大倍数=100，要求输出波形±5.5V不失真，求其静态工作点：如集电极电阻=1.2K，静态时其集电极电压=6V，其动态变化范围为：±6V，其静态集电极电流Ico=6÷1.2=5mA，则可知基极电流Ibo=5÷100=50μA。基极偏执电阻R2=(12-0.7)÷5=226K，实取R2=220K，其静态工作点的计算见上图右侧计算：UC=5.9V。该放大器输出最大波形幅度为：±5.9V。符合设计要求。
如偏置电阻取的过大，如取R2=300K，则其基极电流Ib=11.3÷300=37.6μA，Ic=3.76mA，其Uc=12 - 1.2×3.76=7.5V，这时放大器不失真的最大输出幅度是：±4.5V，即输出幅度>4.5V时就会出现上削波，使输出波形饱和失真。
NPN型三极管共发射极的特性曲线。
三极管各区的工作条件：
1． 放大区：发射结正偏，集电结反偏：
2． 饱和区：发射结正偏，集电结正偏；
3. 截止区：发射结反偏，集电结反偏
出现削波失真。分削顶和削底两个方面。当三极管进入饱和以后。集电极电流的波形就出现削顶失真（对应的是集电极电压出现削底失真）。当三极管截止后。集电极电流的波形就出现削底失真（集电极电压出现削顶失真）。
可通过如下办法来解决：
1、减少输入信号的幅度
2、增大电源电压.
3、减少放大增益（通过减少集电极电阻Rc实现）
所以出现削波，不一定是饱和失真，也可能是截止失真，所以那句话不完全正确。
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