饱和失真,指的是
晶体管因
Q点过高,出现的失真。当Q点过高时,虽然
基极动态电流为不失真的
正弦波,但是由于
输入信号正半周靠近峰值的某段时间内晶体管进入饱和区,导致
集电极动态电流产生顶部失真,集电极电阻上的电压波形随之产生同样的失真。由于
输出电压与集电极电阻上的
电压变化相位相反,从而导致
输出波形产生底部失真。
晶体管有三个
工作区:饱和区、
截止区和
线性区(
放大区)。对于共发射极的
基本放大电路,其输入波形正好与输出波形反相,就是相位相差180度,当输入正弦波正的部分时,应该输出负的部分,而当输入的峰值较大的时候,超过了电路的
动态范围,就会出现失真。如果是输入信号的正半周超出了动态范围,那么就会进入晶体管的饱和区,造成饱和失真,对应的
输出信号由于
相位差180度的原因,所以输出信号的负半周的波形失真。
总而言之,对于NPN单管共射放大电路,饱和失真就是输入信号的
正半波超过了三极管的放大能力,造成失真,对应的输出波形就是输出波形底部失真,即输出时三极管进入饱和区,Q设置过高。
1. 增加VCC。由于三极管饱和的根本原因是
集电结收集电子的能力不足,所以增加VCC能够增强
集电极收集电子的能力,但必须保证VCC在三极管的能承受范围内,在RC和管子不变的情况下,能够消除饱和失真。
2. 增加
基极电阻RB以减小
基极电流,从而集电极电流IC=βIB,在集电极电阻RC和集电极电源VCC不变的情况下,由UCE=VCC-βIBRC得集电极电压变大,从而使集电极收集电子能力增强,消除饱和失真。
3. 减小集电极电阻,在电路中其他参数不变的情况下,减小集电极电阻RC就减小了在RC上的压降。由UCE=VCC-βIBRC知:加在集电结的电压增大,也增强了集电极收集电子的能力,从而消除饱和失真。
4. 更换一只β较小的管子。在其他参数不变的情况下,换一只
放大倍数较小的管子。由UCE=VCC-βIBRC知:在集电极电阻上的压降减小,也即增大了加在集电结的电位,增强了集电结收集电子的能力,从而消除饱和失真。