模拟放大电路实验现象的理论与图解法解析

图解法解析：如图4(a)所示，假设Q点固定且偏离放大区的中心，靠近饱和区，那么，当带负载且输出调节为最大不失真输出时，断开负载，交流负载线就与直流负载线重合。由于三极管特性的非线性，由图4(a)可知，尽管输出的动态范围增大，但出现了饱和失真现象。当Q点处于放大区的中心(如图4(b)所示)或者靠近截止区时，同样由于三极管特性的非线性，会出现同样的实验现象，只不过当Q点靠近截止区时，出现的是顶部失真。

3 单级放大电路的级联对放大电路性能的影响
实验现象：首先单独调整每级放大电路的静态工作点，使得每级放大电路的静态工作点都处于放大区的中心，然后级联两级或多级放大电路，在输入信号不变的情况下，发现①输出端产生了顶部和底部同时出现的失真现象；②在降低输入信号的过程中，发现顶部和底部失真并非同时消失。
理论与图解法解析：由于调整每级放大电路静态工作点都处于放大区中心的过程中，每级放大电路的输出都为最大不失真输出，当级联后，用上级的输出作为下级的输入，势必超出了下级的最大输入信号的范围，即输出超出了最大的输出(如图5(a)所示)，必定产生上下都被削去的失真现象。由此可知，要消除这种失真现象，只要减小输入信号的幅度，便可达到预期的目的。

在调整每级放大电路静态工作点都处于放大区的中心的情况下，在降低输入信号的过程中发现顶部和底部失真并非同时消失的原因是：在调节前级静态工作点时，下级电路是断开的，也就相当于前级放大电路在空载的情况，但当电路级联后，相当于带上负载，此时前级放大电路的交流负载线与空载时不同，对于空载时的Q点处于放大区中心的情况，由于三极管特性的非线性，带负载后，Q点会偏离放大区的中心(如图5(b)所示)，因此，在降低输入信号的过程中，发现顶部和底部失真并非同时消失。

4 负反馈对放大电路性能的影响
负反馈的引入对放大电路的影响是非常全面的，它可以改变放大电路的电压放大能力、带负载能力、索取信号源信号的能力，可以拓展频带宽度和可以改善非线性失真等。这些性能通过实验都可以得到验证，但在实验过程中同样也会出现让人困惑的问题与实验现象。
实验现象在带负载、闭环且静态工作点固定的情况下，观察闭环放大电路的最大不失真输出电压时，出现①若此时将闭环开路，失真又立即产生；②若此时断开负载，失真同样立即产生。
实验现象①的解析与级联所产生的实验现象①相似，只不过在此是由于开环电压放大能力高于闭环电压放大能力，使得在闭环情况下的最大不失真。当电力开环后，由于放大能力的提高，输出超出了最大不失真的动态范围，因此，产生了失真现象。
实验现象②的解析与如图4(b)相似，此时闭环放大电路的交流负载线与带负载时不同，对于带负载时的Q点处于放大区中心的情况，由于三极管特性的非线性，空载后，Q点会偏离放大区的中心，因此，闭环带负载情况下的最大不失真，在空载时会出现失真现象。当Q点偏离放大区域时的情况如图4(a)所示。

5 结语
在模拟放大电路的实验中，经常会使学生产生难以理解或无法解释的现象。在实验教学过程中，采用图解分析法可以直观、全面地对这些现象做深入透彻地解析，可很好地巩固理论知识并提高动手能力，使初学者的基本实践技能循序渐进地提高，并因此而激发学生的学习兴趣和求知欲望，提高模拟电子技术课程的教学质量。