晶体管放大电路解析：截止与饱和失真

"该资源为一个关于模拟电路的PPT，重点讲解了非线性失真中的截止失真和饱和失真，以及放大电路的工作原理和组成，包括共发射极放大电路的分析，并介绍了直流通路和交流通路的概念。" 在电子工程中，非线性失真是放大电路中常见的问题，主要分为截止失真和饱和失真。这两种失真都是由于晶体管静态工作点Q选择不当导致的。 1. 截止失真：当静态工作点Q设置得太低，晶体管无法充分导通。对于NPN型晶体管，这意味着输出电压uCE的顶部会失真，表现为信号无法达到最低点，呈现截止状态。相反，对于PNP型晶体管，输出电压uCE的底部失真，因为它无法达到最高点，同样处于截止状态。 2. 饱和失真：如果静态工作点Q设置得过高，晶体管将过于导通，进入饱和区。对于NPN型晶体管，这会导致输出电压uCE的底部失真，无法上升到应有的高点，而PNP型晶体管则表现为顶部失真，无法下降到最低点。 放大电路分析的基础是理解放大概念，即放大动态信号或变化量，通过能量的控制和转换，如三极管的作用，将小能量信号放大为大能量输出，同时保持功率放大，即输出功率(Po)大于输入功率(Pi)。不失真是放大电路设计的关键，以免信号质量受到影响。 共发射极放大电路是最常见的放大电路形式之一，其基本要求包括： 1. 晶体管必须工作在放大区，即发射结正偏，集电结反偏。 2. 输入交流信号需作用于晶体管的输入回路，通常是基极。 3. 放大后的交流输出信号需能传递至负载。 电路中，基极电源和基极电阻用于设定静态工作点，保证发射结正偏并提供合适的偏置电流。集电极电源提供能量，确保集电结反偏，而集电极电阻将电流变化转化为电压变化。耦合电容则用于隔离直流成分，允许交流信号的输入和输出。 放大器实质上是通过小能量信号（如基极电流）控制大能量输出（集电极电流），电源提供能量，但放大只针对交流信号部分。为了简化电路设计，可以采用单电源供电方案，例如在电路中引入偏置网络和耦合电容，以便在保证功能的同时减少电源需求。 直流通路和交流通路的概念用于分别分析电路的静态特性和动态特性。直流通路关注直流信号，用于分析静态工作点，而交流通路则关注交流信号的放大路径，帮助理解信号如何在晶体管和负载之间传递。这种分析方法是电路设计和故障排查的基础。