由
晶体管截止造成的失真,称为截止失真。当Q点过低时,在输入信号负半周靠近峰值的某段时间内,晶体管b-e间电压总量小于其开启电压,此时,晶体管截止,因此,基极电流将产生底部失真,即截止失真。
用图解法分析,晶体管的
静态工作点设置较低时,由于输入信号的叠加有可能使叠加后的波形一部分进入截止区,这样就会出现截止失真。
NPN型三极管共射极放大电路的截止失真的表现是输出电压的顶部出现
削波,
PNP型三极管的共射放大电路的截止失真是底部失真。
三极管的输出和输入正好是反过来的,即反相输出。假设输入的是正弦波,静态工作点正好合适,即静态工作点电压是正弦波电压峰峰值的一半,那么当输入的波形是正半周时,输出电压波形正好跟负半周波形是一样的;当输入的波形是负半周时,输出电压波形正好跟正半周波形是一样的。如果VQ大于输入波形的峰峰值的一半,那么当输入的波形是正半周时,快到峰值时,三极管就会处于饱和状态,那么此时的输出就不再随输入变化了,出现了饱和失真;即输出得到的负半周正弦波波形就没有谷底了,我们称之为
饱和失真;反之,当输入的波形是负半周时,快到谷值时,三极管就会处于截止状态,那么此时的输出就不再随输入变化了,出现了截止失真;即输出得到的正半周正弦波波形就没有峰值了,我们称之为截止失真。
对任何一个BJT放大电路来说,要能够正常工作,首先必须选择适当的静态工作点Q,即给三极管BJT适当的偏置,以保证在信号电压(电流)的正负半周范围内,BJT都工作在放大区,不进入饱和区和截止区。因为一旦进入饱和区或截止区,BJT的集电极电流Ic就不再随基极电流Ib变化,于是,输出信号UCE或Ic与输入信号Us的波形将有明显差异,或者说输出信号失真了。
静态工作点Q选择不当,就容易造成输出信号波形的失真,这种失真是由于三极管的工作状态离开了线性放大区,进入饱和区或截止区引起的,属于
非线性失真。
静态工作点Q偏低会产生截止失真。假若基极偏置电阻Rb1较大,静态基极电流IBQ会减小,静态集电极电流ICQ也会减小,静态集电极电压UCEQ却会增大,如图1所示,静态工作点Q(UCEQ,ICQ)沿
直流负载线下降到Q(UCE2.,ICQ2)。当输入信号幅度较小时,输出电流Ic和电压UCE仍可不失真;若输入信号幅度稍大时,则在信号的负半周内,工作状态将进入截止区,输出电流Ic不再随输入信号变化,其底部变平,同时,输出电压UCE的正半周(顶部)变平,出现了失真如图2所示。这表明,工作点R选择的也不适当。
Q点设置过低造成的截止失真属于输入端失真,所以只能从输入端解决。只有增大基极电源VBB,才能消除截止失真,改变Rb虽然使的Q点位置变高,但只是改变了输入负载线的斜率,并不能确保使输入信号进入截止区的哪部分曲线重新进入放大区。