晶体三极管放大电路的非线形失真原因

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三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。
 
晶体三极管在现代电路中有着广泛的应用,其主要功能是放大功能和开关功能,本文主要针对三极管的放大功能进行分析,重点介绍了晶体管在放大电路中出现的非线形失真的原因进行了深入的分析,最后给出了非线形失真的原因极其解决办法。
 
1、三极管的非线形失真
    当我们用三极管对信号进行放大的时候,目的是对信号有一定比例地放大,如果不能按比例放大,放大后的信号与原信号相比就改变了性质,这种现象我们称之为信号失真,而这种失真是由于对原信号进行非线形放大而产生的,我们称为非线形失真。
 
2、非线形失真产生的原因及分类
2.1截止失真现在以NPN型三极管为例说明晶体三极管的工作原理及失真原因的分析,三极管的发射节相当于一个二极管,而二极管具有单向导电性,其所加电压与通过电流与二极管的伏安特性相同。只有加到发射节上的电压高与uon(开启电压)时,发射节才有电流通过,而当发射节被加反向电压时(只要不超过其反向击穿电压),只有很小的反向电流通过,我们认为这种情况下三极管处于截止状态,而在实际应用中,我们会遇到各种各样的信号需要放大,有较强的信号,有较弱的信号,也有反向的信号,根据PN节的特性,当加到发射节上的信号为较弱的信号(小于开启电压),或者是反向信号时,发射节是截止的,三极管是不能起到放大的作用,输出的信号,也出现严重的失真,此时的失真,称为截止失真。
 
2.2饱和失真在了解三极管的饱失真前,我们先了解一下三极管的饱和导通,我们知道,当三极管的的发射节被加正向电压且Ubeuon,三极管的发射节有电流通过,以NPN三极管为例,三极管的工作过程是这样的:当发射节加正向电压时,发射区通过扩散运动向基区发射电子,形成发射极电流IE;其中一小部分与基区的空穴复合,形成基极电流IB,又由于集电极加反向电压,所以从发射极出来的大部分电子在集电极电压作用下通过漂移运动到达集电极,形成集电极电流IC。当集电极上加不同电压时,有三种情况:
 
2.2.1集电节加反向电压,集电节反偏,此时,集电极有能力收集从发射极发射出的电子,三极管处于稳定的放大状态。
 
2.2.2当集电极加正向电压,集电极正偏,此时,发射极发射电子由于而集电极收集电子不足,即使基极电流增大,发射极发射电子电流增大,由于集电极收集电子不足,集电极电流也不会增大,这种情况称为三极管的饱和导通,如图5所示的饱和区。饱和导通时,三极管对信号也失去了发放大作用,此时的三极管的失真称为饱和失真。
 
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晶体三极管放大电路的非线形失真原因

三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。