基本放大电路的工作状态(二)

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？

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。