【硬件-笔试面试题】硬件/电子工程师，笔试面试题-8，（知识点：放大器的饱和失真与截止失真）

已于 2025-07-23 16:29:45 修改
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分类专栏： 硬件基础 硬件笔试面试 文章标签： 面试 职场和发展 嵌入式硬件 笔记
于 2025-07-23 16:29:13 首次发布
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目录

1、题目

2、解答

步骤一：分析输出波形失真原因

步骤二：提出解决办法

3、相关知识点

1. 饱和失真（Saturation Distortion）

定义

原因

表现

2. 截止失真（Cut-off Distortion）

定义

原因

表现

3. 对比总结

4. 如何避免失真？

【硬件-笔试面试题】硬件/电子工程师，笔试面试题汇总版，持续更新学习，加油！！！-优快云博客

【硬件-笔试面试题】硬件/电子工程师，笔试面试题-8，（知识点：放大器的饱和失真与截止失真）

这是一道大疆笔试题

1、题目

2、解答

NPN型：如果波形Uo顶部失真（变平），则属于截止失真Q小。底部失真代表饱和失真Q大。
PNP型：Uo顶部失真代表饱和失真Q大，底部失真是截止失真Q小。Ube、Uce极性为−导致的Ube、Uce极性为−导致的
截止失真Q小说明Ib太小，你可以通过减少Rb来增大Ib。
如果是饱和失真Q大，说明Ib（Ic）太大，必须用增大Rb来减少失真。
后面两点，对于NPN还是PNP都是适用的。

步骤一：分析输出波形失真原因

从输出波形可以看出，波形出现了饱和失真。在晶体管共射放大电路中，饱和失真通常是由于静态工作点过高，导致晶体管在输入信号负半周时进入饱和区而产生的。

步骤二：提出解决办法

截止失真Q小说明Ib太小，你可以通过减少Rb来增大Ib。
如果是饱和失真Q大，说明Ib（Ic）太大，必须用增大Rb来减少失真。

3、相关知识点

1. 饱和失真（Saturation Distortion）

定义

当晶体管的工作点进入饱和区时，集电极电流 ICIC​ 不再随基极电流 IBIB​ 线性增加，导致输出信号顶部被“削平”，称为饱和失真。

原因

  • 输入信号幅度过大，使晶体管进入饱和区（VCEVCE​ 过小，无法维持放大状态）。

  • 偏置电路设计不合理，静态工作点（Q点）过高（靠近饱和区）。

表现

  • 输出波形：信号的正半周（或负半周，取决于电路类型）被压缩或削平。

  • 晶体管状态：VCE≈0.2VVCE​≈0.2V（硅管），ICIC​ 达到最大值且不再受 IBIB​ 控制。

2. 截止失真（Cut-off Distortion）

定义

当晶体管的工作点进入截止区时，基极电流 IBIB​ 为零或反向，导致输出信号底部被“削平”，称为截止失真。

原因

  • 输入信号幅度过大，使晶体管在部分周期内完全截止（IB≤0IB​≤0）。

  • 偏置电路设计不合理，静态工作点（Q点）过低（靠近截止区）。

表现

  • 输出波形：信号的负半周（或正半周，取决于电路类型）被压缩或削平。

  • 晶体管状态：IB=0IB​=0，IC≈0IC​≈0，晶体管处于关断状态。

3. 对比总结

特性饱和失真截止失真
发生区域晶体管进入饱和区（VCEVCE​ 极小）晶体管进入截止区（IB=0IB​=0）
波形表现信号顶部被削平信号底部被削平
原因Q点过高或输入信号过大Q点过低或输入信号负向过大
解决方法降低Q点或减小输入信号幅度提高Q点或减小输入信号幅度

4. 如何避免失真？

  1. 合理设置静态工作点（Q点）：

    • 确保Q点位于负载线中点，使信号在放大区内对称摆动。

  2. 限制输入信号幅度：

    • 避免输入信号过大导致晶体管进入饱和或截止区。

  3. 使用负反馈：

    • 引入负反馈电路可扩展线性放大范围，减少失真。

题目汇总：

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