非線性失真產生的主要原因來自兩個方面:
①電晶體等特性的非線性;
②靜態工作等位置設定的不合適或輸入訊號過大. 由於放大器件工作在非線性區而產生的非線性失真有4 種:飽和失真、截止失真、交越失真和不對稱失真.
在共發射極放大電路中,設輸入訊號V i 為正弦波,並且工作點選擇在輸入特性曲線的直線部分,這樣它的輸入電流ib 也將是正弦波.
如果由於電路元件引數選擇不當,使靜態工作點( Q 點) 電流ICQ比較高,則對輸入電流的負半周,基極總電流iB 和集電極總電流iC 都減小, 使集電極電壓V C 升高,形成輸出電壓的正半周,這個輸出電壓仍然是正弦波,沒有失真. 但是在輸入電流的正半週中,當iB 由iBQ = 30μA 增加到40μA 時, iCQ隨之由ICQ 增大到iCmax ,這樣形成的輸出電壓的負半周的底部被削,不再是正弦波,產生了失真. 這種由於放大器件工作到特性曲線的飽和區產生的失真,成為飽和失真.
相反地,如果靜態工作點電流ICQ 選擇的比較低,在輸入電流正半周時,輸出電壓無失真. 但是,在輸入電流的負半周,電晶體將工作到截止區,從而使輸出電壓的正半周的頂部被削,產生了失真. 這種失真是由於放大器工作到特性曲線的截止區產生的,稱為截止失真.
如果所使用的放大器件是PNP 型的,則飽和失真時將出現削頂,而截止失真將出現削底. 若輸入訊號幅度過大,有可能同時出現飽和失真和截止失真. 不難看出,為避免產生這2種失真,靜態工作點Q 應位於交流負載線的中點,並要求輸入訊號幅度不要過大.
交越失真是乙類推輓放大器所特有的失真. 在推輓放大器中,由2 只電晶體分別在輸入訊號的正、負半周導通,對正、負半周訊號進行放大. 而乙類放大器的特點是不給電晶體建立靜態偏置,使其導通的時間恰好為訊號的半個週期. 但是,由於電晶體的輸入特性曲線在V B E較小時是彎曲的, 電晶體基本上不導通,即存在死區電壓V r . 當輸入訊號電壓小於死區電壓時, 2 只電晶體基本上都不導通. 這樣,當輸入訊號為正弦波時,輸出訊號將不再是正弦波,即產生了失真. 這種失真是由於2 只電晶體在交替工作時“交接”不好而產生的,稱為交越失真. 消除交越失真的辦法是給電晶體建立起始靜態偏置, 使它的基極電壓始終不小於死區電壓. 為了不使電路的效率明顯降低,起始靜態偏置電流不應太大. 這樣就把乙類推輓放大器變成了經常使用的甲乙類推輓放大器. 不對稱失真也是推輓放大器所特有的失真,它是由於推輓管特性不對稱,而使輸入訊號的正、負半周不對稱,這種失真稱為不對稱失真. 消除辦法是選用特性對稱的推輓管. 尤其是在O TL 與OCL 電路中,互補管應選用同一種材料的, 就是說都選用鍺管,或者都選用矽管,以保證其輸入特性的對稱。
非線性失真產生的主要原因來自兩個方面:
①電晶體等特性的非線性;
②靜態工作等位置設定的不合適或輸入訊號過大. 由於放大器件工作在非線性區而產生的非線性失真有4 種:飽和失真、截止失真、交越失真和不對稱失真.
在共發射極放大電路中,設輸入訊號V i 為正弦波,並且工作點選擇在輸入特性曲線的直線部分,這樣它的輸入電流ib 也將是正弦波.
如果由於電路元件引數選擇不當,使靜態工作點( Q 點) 電流ICQ比較高,則對輸入電流的負半周,基極總電流iB 和集電極總電流iC 都減小, 使集電極電壓V C 升高,形成輸出電壓的正半周,這個輸出電壓仍然是正弦波,沒有失真. 但是在輸入電流的正半週中,當iB 由iBQ = 30μA 增加到40μA 時, iCQ隨之由ICQ 增大到iCmax ,這樣形成的輸出電壓的負半周的底部被削,不再是正弦波,產生了失真. 這種由於放大器件工作到特性曲線的飽和區產生的失真,成為飽和失真.
相反地,如果靜態工作點電流ICQ 選擇的比較低,在輸入電流正半周時,輸出電壓無失真. 但是,在輸入電流的負半周,電晶體將工作到截止區,從而使輸出電壓的正半周的頂部被削,產生了失真. 這種失真是由於放大器工作到特性曲線的截止區產生的,稱為截止失真.
如果所使用的放大器件是PNP 型的,則飽和失真時將出現削頂,而截止失真將出現削底. 若輸入訊號幅度過大,有可能同時出現飽和失真和截止失真. 不難看出,為避免產生這2種失真,靜態工作點Q 應位於交流負載線的中點,並要求輸入訊號幅度不要過大.
交越失真是乙類推輓放大器所特有的失真. 在推輓放大器中,由2 只電晶體分別在輸入訊號的正、負半周導通,對正、負半周訊號進行放大. 而乙類放大器的特點是不給電晶體建立靜態偏置,使其導通的時間恰好為訊號的半個週期. 但是,由於電晶體的輸入特性曲線在V B E較小時是彎曲的, 電晶體基本上不導通,即存在死區電壓V r . 當輸入訊號電壓小於死區電壓時, 2 只電晶體基本上都不導通. 這樣,當輸入訊號為正弦波時,輸出訊號將不再是正弦波,即產生了失真. 這種失真是由於2 只電晶體在交替工作時“交接”不好而產生的,稱為交越失真. 消除交越失真的辦法是給電晶體建立起始靜態偏置, 使它的基極電壓始終不小於死區電壓. 為了不使電路的效率明顯降低,起始靜態偏置電流不應太大. 這樣就把乙類推輓放大器變成了經常使用的甲乙類推輓放大器. 不對稱失真也是推輓放大器所特有的失真,它是由於推輓管特性不對稱,而使輸入訊號的正、負半周不對稱,這種失真稱為不對稱失真. 消除辦法是選用特性對稱的推輓管. 尤其是在O TL 與OCL 電路中,互補管應選用同一種材料的, 就是說都選用鍺管,或者都選用矽管,以保證其輸入特性的對稱。