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科普知識
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運算放大器

放大器靜態工作點的測量與調試

發布日期:2022-04-17 點擊率:106


圖1 單級放大電路
(1)靜態工作點的測量
測量靜態工作點目的是為了了解靜態工作點選的是否合理。測量放大器的靜態工作點,應在輸入信號的情況下進行,即將放大器輸入端與地端短接,然后分別測量晶體管的集電極電流以及各電極對地的電位。一般實驗中,為了避免斷開集電極,所以采用測量電壓,然后算出的方法,例如,只要測出,即可用
算出(也可根據,由確定),
同時也能算出UBE=UB-UE,UCE=UC-UE。
若計算出UCE<0.3 V,則三極管已飽和,若測出UCE≈UCC,則說明三極管已截止,對于線性放大電路,這種靜態工作點是不合適的,必須對它進行調整,否則放大后的信號會產生嚴重的非線性失真。
(2)靜態工作點的調試
放大器靜態工作點的調試是指對管子集電極電流(或UCE)的調整與測試。
靜態工作點是否合適,對放大器的性能和輸出波形都有很大影響。如工作點偏高,放大器在加入交流信號以后易產生飽和失真,此時uO的負半周將被削底,如圖2(a)所示;如工作點偏低則易產生截止失真,即uO的正半周被縮頂(一般截止失真不如飽和失真明顯),如圖2(b)所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。所以在選定工作點以后還必須進行動態調試,即在放大器的輸入端加入一定的輸入電壓ui,檢查輸出電壓uO的大小和波形是否滿足要求。如不滿足,則應調節靜態工作點的位置。


(a) (b)
圖2 靜態工作點對uO波形失真的影響

改變電路參數UCC,RC,Rb或Rb1,Rb2都會引起靜態工作點的變化,如圖3所示。但通常多采用調節偏置電阻Rb1的方法來改變靜態工作點。

圖3 電路參數對靜態工作點的影響
最后還要說明的是,上面所說的工作點“偏高”或“偏低”不是絕對的,應該是相對信號的幅度而言,如輸入信號幅度很小,即使工作點較高或較低也不一定會出現失真。所以確切地說,產生波形失真是信號幅度與靜態工作點設置配合不當所致。如需滿足較大信號幅度的要求,靜態工作點最好盡量靠近交流負載線的中點。

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