放大电路失真与消除

共发射极放大电路是一种应用广泛的放大电路，如果电路存在失真问题，可以通过以下方法消除：
1.选择合适的工作点：工作点的选择对于放大电路的性能至关重要。

如果工作点选择不当，会导致放大电路产生失真。

因此，需要根据实际情况选择合适的工作点，以避免失真。

2.增加负反馈：负反馈可以有效地改善放大电路的性能，包括减少
失真。

通过在放大电路中增加负反馈，可以减小输出信号的失真。

3.优化电路布局：电路布局的好坏也会影响放大电路的性能。

在设
计电路时，应该尽量优化电路布局，减少寄生电容和电感的影响，以避免失真。

4.选择合适的元器件：在选择元器件时，应该选择性能良好、精度
高的元器件，以保证放大电路的性能和质量。

通过以上措施，可以有效地消除共发射极放大电路的失真，提高电路的性能和质量。

如果仍然存在失真问题，可以通过进一步的分析和调试来解决。

音频功放失真及常见改善方法无论是电失真还是声失真，按失真的性质来分，主要有频率失真和非线性失真两种。

引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化，仅出现波形失真，不增加新的频率成分，属于线性失真。

谐波失真(THD)、互调失真(IMD)等可产生新的频率成分，或各频率分量的调制产物，这些多余产物与原信号极不和谐，引起声音畸变，粗糙刺耳，这些失真属于非线性失真。

1.谐波失真谐波失真是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。

这种失真使音频信号产生许多新的谐波成分，叠加在原信号上，形成了波形失真的信号。

将各谐波引起的失真叠加起来，就是总谐波失真度，其值常用输出信号中的所有谐波均方根值与基波电压有效值之比的百分数来表示。

在这里，基波信号就是输入信号，所有谐波信号为由非线性失真引入的各次谐波信号。

显然，该百分数越小，谐波失真越小，电路性能越好。

目前，Hi-Fi功放的谐波失真一般控制在0.05%以下，许多优质功放的谐波失真已小于0.01%，而专业级音频功放的谐波失真度一般控制在0.03%以下。

事实上，当总谐波失真度小于0.1%时，人耳就很难分辨了。

另需说明的是，对于一台指定的音频功放而言，例如，某音频功放的总谐波失真指标表示为THD<0.009%(1W)。

初看起来，似乎总谐波失真很小，但它只是在输出功率为1W时的总谐波失真，这与在有关标准要求的测量条件下所得的总谐波失真值是不同的。

所以，在标明音频功放的总谐波失真指标时，一般都会注明测量条件。

众所周知，人的听觉系统是极其复杂的，有时谐波失真小的功放不如谐波失真大的耐听，这种现象的原因是多方面的。

其中，与各次谐波成分对音质的影响程度不同有直接关系。

尽管石机与胆机的稳态测试数据相同，但人们总觉得胆机的低音醇厚激荡、中音明亮圆润、高音纤细清澈，极为耐听;石机则低频强劲有力，中高频通透明亮，但高频发毛，声音生硬，音色偏冷。

经频谱分析发现，石机含有大量的奇次谐波，奇次谐波给人耳造成刺耳难听的感觉;胆机则含有丰富的偶次谐波，而人耳对偶次谐波不敏感。

运放波形失真的原因及对策
运放波形失真的原因有很多，以下是一些常见的原因及相应的对策：
1. 输入信号幅度过大：当输入信号的幅度超过运放的输入范围时，会导致波形失真。

解决方法是调整输入信号的幅度，使其保持在运放的输入范围内。

2. 电源电压不足：电源电压过低可能导致运放无法正常工作，从而产生波形失真。

解决方法是提高电源电压，确保运放能够正常工作。

3. 放大器增益过高：当运放的增益设置过高时，输出信号可能超过其输出范围，从而导致波形失真。

解决方法是适当降低放大器增益。

4. 运放性能较差：如果使用的运放性能较差，如转换速率较低，可能无法满足高频信号的放大需求，从而导致波形失真。

解决方法是更换性能更好的运放，如高速宽带运放OP37或LM4562。

5. 源电阻引起的失真：运放输入端的源电阻可能导致信号失真。

解决方法是通过测量和观察确定失真类型，并调整电路中的电阻以改善失真情况。

6. 非线性输入电阻和非线性输入电容：运放的输入电阻和输入电容的非线性特性可能导致波形失真。

解决方法是选择具有良好线性特性的运放，或采用其他技术手段改善输入端的特性。

7. 输出负载过大：当输出负载电阻过大时，可能导致运放的输出波形失真。

解决方法是减小输出负载电阻。

8. 工作点偏离：运放的工作点偏离理想状态可能导致波形失真。

解决方法是调整运放的工作点，使其处于线性工作区域。

总之，要解决运放波形失真问题，需要对电路进行仔细分析，找出失真的具体原因，并采取相应的措施进行调整。

在实际操作中，还可以通过优化电路设计、选用高性能元件等方法来降低波形失真。

放大电路的失真研究——模拟电子技术实验教学案例参赛作品黄亮、佟毅、李赵红导师：***北京交通大学电子信息工程学院国家电工电子实验教学示范中心2013年5月28日目录1.放大电路的失真研究 (3)1.1电路背景 (3)1.2实验目的 (3)1.3技术指标及设计要求 (3)1.4评分标准 (5)1.5实验特点 (6)1.6实验原理 (6)1.7方案比较 (11)1.8实验数据分析 (12)1.9实践能力 (13)参考文献： (13)1. 放大电路的失真研究（模拟电子技术实验） 黄亮 佟毅 李赵红 2013年4月9日1.1电路背景电路输出波形失真引起信号不能正确的传输，解决失真问题是电路设计工程师面对的一个重要问题。

输出波形失真可发生在基本放大、功率放大和负反馈放大等电路中，输出波形失真有截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真，以及输出产生的谐波失真和不对称失真等。

1.2实验目的掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题可以提高学生系统地构思问题和解决问题的能力。

通过失真放大电路实验可以系统地归纳模拟电子技术中失真现象和掌握消除各种失真技术，培养学生通过现象分析电路结构特点，进而改善电路的能力。

1.3技术指标及设计要求 1.3.1基本要求（1）输入标准正弦波，如图1.1（a ），频率2kHz ，幅度50mV ，输出正弦波频率2kHz ，幅度1V 。

（2）图1.1（b ）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。

（3）图1.1（c ）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。

（a ）（b ）（c ）（d ）（e ） （f ）图1.1（4）图1.1（d）是电路输出波形，若达到要求，如何设计电路，并修改。

（5）输入标准正弦波，频率2kHz，幅度5V，设计电路使之输出图1.1（e）输出波形，并改进。

1.3.2发挥部分（1）图1.1（f）是电路输出失真波形，设计电路并改进。

（2）任意选择运算放大器，测出增益带宽积f T。

摘要：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。

关键词：晶体三极管放大电路非线形失真解决办法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图一2.1 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，三极管的结构和符号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于U on(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结的特性，当加到发射结上的信号为较弱的信号（小于开启电压），或者是反向信号时，发射结是截止的，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，当三极管的的发射结被加正向电压且U BE>U on，三极管的发射结有电流通过，以NPN三极管为例，三极管的工作过程是这样的：当发射结加正向电压时，发射区通过扩散运动向基区发射电子，形成发射极电流I E；其中一小部分与基区的空穴复合，形成基极电流I B，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I C。

简述基本放大电路中,放大信号的波形出现失真的原因及其消
除方法
在基本放大电路中，放大信号的波形出现失真的原因主要有两个方面：非线性失真和频率响应失真。

1. 非线性失真：非线性失真是指放大器输出的波形不精确地复制了输入信号的形状。

这是因为放大器的非线性特性会导致输出信号中包含原始信号所没有的额外谐波成分。

该失真的消除方法包括：
- 使用线性放大器：选择具有较高线性特性的放大器，尽量减少非线性失真；
- 使用负反馈：将一部分放大器的输出信号送回输入端，对放大器进行修正，减少非线性失真；
- 使用补偿电路：通过加入适当的补偿电路，可以抵消放大器中的非线性特性，减轻非线性失真。

2. 频率响应失真：频率响应失真是指放大器对不同频率的信号放大程度不同，导致输出信号的波形形状发生变化。

该失真的消除方法包括：
- 设计合适的放大器截止频率：根据需要放大的信号频率范围，选择合适的截止频率，使得放大器具有平坦的频率响应； - 使用频率补偿电路：通过加入补偿电路，在放大电路中对不同频率进行补偿，使得输出信号的频率响应更加平坦；
- 选择合适的电容和电感元件：在放大电路中选择合适的电容和电感元件，以满足不同频率的信号传输要求，减少频率响应的失真。

通过以上方法的综合应用，可以减少放大信号波形的失真，使得放大
电路输出的波形更加准确地复制了输入信号的形状。

三极管共射放大电路饱和失真三极管共射放大电路是一种常用的放大电路，它以其简单的结构和良好的放大特性被广泛应用于各种电子设备中。

然而，在实际应用中，由于各种原因，三极管共射放大电路可能会出现饱和失真的情况，影响其正常工作。

本文将从饱和失真的原因、特征以及解决方法等方面进行探讨。

饱和失真是指三极管的输出电压在正输出时达到正饱和电压，而在负输出时达到负饱和电压，无法继续放大输入信号的情况。

饱和失真的原因主要包括输入信号过大、电源电压不稳定以及三极管本身的参数变化等。

输入信号过大是导致饱和失真的常见原因之一。

当输入信号的幅值超过三极管的最大放大能力时，三极管无法再进一步放大信号，输出信号将被截断，出现饱和失真。

电源电压的不稳定性也会引起饱和失真。

在三极管共射放大电路中，电源电压的稳定性对放大电路的正常工作至关重要。

如果电源电压波动较大，超出了三极管的工作范围，就会导致饱和失真的发生。

三极管自身的参数变化也是饱和失真的一个重要原因。

由于制造工艺和环境温度等因素的影响，三极管的参数可能会发生变化，例如电流增大或减小，导致电压放大倍数变化，最终引起饱和失真。

饱和失真的特征主要表现为输出波形被截断，失真严重，无法还原输入信号的准确幅值和相位。

在示波器上观察饱和失真的波形，可以看到输出信号在上下限处呈平坦的水平线段，无法跟随输入信号的变化。

此外，饱和失真还会导致输出功率的丢失，影响放大电路的工作效率。

针对饱和失真的问题，我们可以采取一些措施进行解决。

首先，合理控制输入信号的幅值，避免超过三极管的最大放大能力。

在设计电路时，可以通过合理选择电阻、电容等元件的数值来限制输入信号的幅值范围，从而避免饱和失真的发生。

保持电源电压的稳定性也是解决饱和失真问题的关键。

可以采用稳压电路或者增加滤波电容等方法来降低电源电压的波动，确保其在三极管工作范围内稳定。

对于三极管自身的参数变化，我们可以选择性能更好的三极管，或者采取温度补偿等措施来减小参数变化对放大电路的影响。

理解乙类放大电路的交越失真及其消除方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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模拟电子技术研讨论文放大电路失真现象的研究学院：电子信息工程学院专业：通信工程学号：学生：指导教师：***2013年5月目录引言 (3)1.失真类型及产生原因 (3)1.1非线性失真 (3)1.2线性失真 (3)2.各类失真现象分析 (4)2.1截止、饱和和双向失真 (4)2.1.1截止、饱和失真理论分析 (4)2.1.2饱和失真的Mutisim仿真 (4)2.1.3双向失真分析及改善方案 (5)2.2交越失真 (5)2.2.1交越失真理论分析 (5)2.2.2传统交越失真改善方案 (6)2.2.3基于负反馈的改善方案 (6)2.3不对称失真 (7)2.3.1不对称失真概念 (7)2.3.2不对称失真理论分析 (7)2.3.3传统负反馈改善方案 (8)2.3.4多级反相放大改善方案 (8)2.4线性失真 (9)2.4.1线性失真理论分析 (9)2.4.2线性失真电路设计及改善方案仿真 (9)3.用双级反相放大改善不对称失真的电路设计 (10)4.总结 (11)【参考文献】 (12)放大电路失真现象的研究（北京交通大学电子信息工程学院，北京 100044）摘要：失真问题是模拟电子技术中的一个重要问题，系统化解决失真问题，能够给放大电路在工程中的设计提供便利。

本文简单地介绍了失真的类型，系统地介绍了各类失真现象产生的原因，同时设计了各类失真电路，给出了各类失真的改善方案，对部分失真问题进行了仿真实验。

关键词：非线性失真、线性失真、三极管放大电路、负反馈、Multisim仿真引言在放大电路中，其输出信号应当如实的反映输入信号，即他们尽管在幅度上不同，时间上也可能有延迟，但波形应当是相同的。

但在实际电路中，由于种种原因，输入信号不可能与输入信号的波形完全相同，这种现象叫做失真。

在工程上，电路的失真影响着放大电路的正常使用，在理论上对各种失真现象的原理的研究，有利于工程上快速检测出放大电路失真的原因，从而完善放大电路的设计。