3.3.3共射放大电路的失真

好，这节课我们介绍

共射放大电路的失真

它包含饱和和截止

共射放大电路的饱和现象

它位于教材的3.4.3节

共射放大电路的饱和现象

图示电路

是我们之前学到的

共射放大电路

波形非常漂亮

输入和输出没有失真

完美的放大

实际上这个参数

是精心设计的

它保证了三极管

始终工作在放大区

也就是一直满足 iC = βiB

本节我们将设计另一些例子

让三极管不总是能工作在放大区

好，uO 的最小值低于0伏会怎样？

我们想把输出波形往下拉

如何调整给定参数

来观测这一现象呢

我们知道

共射放大电路是反相放大

输出要往下

实际上我们输入偏置要往上

所有我们把输入信号的偏置加1

uI = 3+ sinωt

好，把输入信号代到输出方程

我们算出来

uO = 3.5-5 sinωt

我们可以计算出 uO 的最大值

等于8.5伏

而最小值为负的1.5伏

我们知道

uO 最小不可能为负数

最多只能是0

所谓饱和失真

就是三极管 RCE 已经减小到最小

都减小到0了

仍然无法满足人类

希望 uO 小于0的欲望

于是信号看起来

就被削底了

本来如果是完整的正弦波

它有另外一半

但是 uO 不可能小于零

所以我们出现了削底

这就是饱和失真

uO 的输出电压

其实并不是一根线的削底的关系

它的输出电压还受 Ve 的钳位

即不可能低于 Ve 值

而 Ve 是由输入电压减去0.7得到的

实际 Ve 波形

有这么一个弧度

所以真正的饱和失真的输出电压波形

并不是一根线的削底

有一个这样的弧度

实际上就是 Ve 的波形

VG 抬升3伏成为了 uI

我们把输入信号的偏置往上升了

uI 降低0.7伏成为了 Ve

而输出一定高于 Ve

所以我们得到这样的一个波形图

共射放大电路的截止现象

它位于教材的3.4.4节

同样还是这样一个共射放大电路

如果我们想 uO 的值最大呢

高于15伏

会有什么样的结果

我们想把输出电压往上升

同样的我们偏置应该往下降

因为共射放大电路的反相放大关系

好，输入信号 uI

我们设为 1+ sinωt

代入方程

我们得到

uO = 13.5-5 sinωt

通过计算

我们知道 uO 的最大值

将为18.5伏

而最小值是8.5伏

这里面最大值的 uO

已经超过了电源电压

我们看一下会是什么样的波形

这就是所谓的截止失真

也就是三极管 RCE

已经尽最大可能开路了

仍然无法满足

希望 uO 等于18.5的欲望

于是信号看起来削顶

如果是一个完整的正弦波

它还有上一部分

但是我们电源电压

已经是15伏了

上面就没了

削顶

这就是截止失真

仿真波形与我们手绘的波形

是一致的

最小值8.5伏

最大值到电源电压15伏了

好，本课小结

所谓饱和失真

其实就是一个削底的失真

饱和失真

注意这个削底

负半轴的电压波形

实际上还受 Ve 的钳位

所以它的波形是 uI 减0.7伏

而截止失真是一个削顶的情况

好，今天的课就到这里

好，这节课我们介绍

共射放大电路的失真

它包含饱和和截止

共射放大电路的饱和现象

它位于教材的3.4.3节

共射放大电路的饱和现象

图示电路

是我们之前学到的

共射放大电路

波形非常漂亮

输入和输出没有失真

完美的放大

实际上这个参数

是精心设计的

它保证了三极管

始终工作在放大区

也就是一直满足 iC = βiB

本节我们将设计另一些例子

让三极管不总是能工作在放大区

好，uO 的最小值低于0伏会怎样？

我们想把输出波形往下拉

如何调整给定参数

来观测这一现象呢

我们知道

共射放大电路是反相放大

输出要往下

实际上我们输入偏置要往上

所有我们把输入信号的偏置加1

uI = 3+ sinωt

好，把输入信号代到输出方程

我们算出来

uO = 3.5-5 sinωt

我们可以计算出 uO 的最大值

等于8.5伏

而最小值为负的1.5伏

我们知道

uO 最小不可能为负数

最多只能是0

所谓饱和失真

就是三极管 RCE 已经减小到最小

都减小到0了

仍然无法满足人类

希望 uO 小于0的欲望

于是信号看起来

就被削底了

本来如果是完整的正弦波

它有另外一半

但是 uO 不可能小于零

所以我们出现了削底

这就是饱和失真

uO 的输出电压

其实并不是一根线的削底的关系

它的输出电压还受 Ve 的钳位

即不可能低于 Ve 值

而 Ve 是由输入电压减去0.7得到的

实际 Ve 波形

有这么一个弧度

所以真正的饱和失真的输出电压波形

并不是一根线的削底

有一个这样的弧度

实际上就是 Ve 的波形

VG 抬升3伏成为了 uI

我们把输入信号的偏置往上升了

uI 降低0.7伏成为了 Ve

而输出一定高于 Ve

所以我们得到这样的一个波形图

共射放大电路的截止现象

它位于教材的3.4.4节

同样还是这样一个共射放大电路

如果我们想 uO 的值最大呢

高于15伏

会有什么样的结果

我们想把输出电压往上升

同样的我们偏置应该往下降

因为共射放大电路的反相放大关系

好，输入信号 uI

我们设为 1+ sinωt

代入方程

我们得到

uO = 13.5-5 sinωt

通过计算

我们知道 uO 的最大值

将为18.5伏

而最小值是8.5伏

这里面最大值的 uO

已经超过了电源电压

我们看一下会是什么样的波形

这就是所谓的截止失真

也就是三极管 RCE

已经尽最大可能开路了

仍然无法满足

希望 uO 等于18.5的欲望

于是信号看起来削顶

如果是一个完整的正弦波

它还有上一部分

但是我们电源电压

已经是15伏了

上面就没了

削顶

这就是截止失真

仿真波形与我们手绘的波形

是一致的

最小值8.5伏

最大值到电源电压15伏了

好，本课小结

所谓饱和失真

其实就是一个削底的失真

饱和失真

注意这个削底

负半轴的电压波形

实际上还受 Ve 的钳位

所以它的波形是 uI 减0.7伏

而截止失真是一个削顶的情况

好，今天的课就到这里