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          分壓式共射放大器故障分析教學

          作者: 時間:2012-12-25 來源:網(wǎng)絡 收藏

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          作者采用江蘇綠揚集團揚中市綠揚電子廠生產(chǎn)的YB02-2模擬電子實驗箱進行了以下實驗,放大器的輸入端沒有交流信號源,所以放大器處于純粹的直流狀態(tài)。經(jīng)過理論計算得到圖1電路中放大器正常工作時的各極直流電位分別標在圖1中,易見此時三極管Q1發(fā)射極正偏、集電極反偏,同時管壓降UCE>1V,三極管處于正常放大狀態(tài)。作者把各種情況下電路出現(xiàn)直流故障現(xiàn)象的數(shù)據(jù)實際記錄如下,然后針對不同的故障現(xiàn)象進行理論方面定性或定量的分析。
          1.1 故障現(xiàn)象一
          UC=12V,UB=0V,UE=0V。
          分析故障原因:從三個電極直流電壓可知, 三極管處于截止狀態(tài)。因為UB=0V即Rb2電阻上沒有電流流過。Rb2電阻中電流來自于Rb1電阻,所以這種情況只可能是Rb1電阻或相應焊點發(fā)生開路。易知這時IB=0,根據(jù)三極管原理,沒有IB就沒有IC、IE(受控源)。故IC=0,IE=0。
          1.2 故障現(xiàn)象二
          UC=6.4V,UB=7.0V,UE=6.3V。
          分析故障原因:三極管的兩個PN結都處于正偏狀態(tài),并且管壓降UCE=0.1V, 三極管處于深度飽和狀態(tài)。三極管,其IC、IE都受IB的影響。此時飽和狀態(tài)IB勢必較放大狀態(tài)時大得多。對于三極管基極滿足KCL定律:IB1=IB2+IB。IB變得很大,很可能是IB2變得很小,即Rb2或相關焊點開路造成。IB變得很大,相應的IC、IE也變得很大(見圖2所示),進而使得URC變大,所以UC較放大狀態(tài)時??;URE變大,所以UE較放大狀態(tài)時大。相應的管壓降UCE變得較放大狀態(tài)時小得多。
          1.3 故障現(xiàn)象三
          UC=1.1V,UB=1.8V,UE=1.1V。
          分析故障原因:三極管的兩個PN結都處于正偏狀態(tài),并且管壓降UCE=0V,三極管似乎處于深度飽和狀態(tài)。但如果真是這樣,就會出現(xiàn):相應的IC、IE也變得很大,進而使得URC變大,相應的UC應較放大狀態(tài)時?。籙RE也應變大,相應的UE應較放大狀態(tài)時大??墒聦嵅煌篣E較放大狀態(tài)時小很多??梢奍E事實上變小了。據(jù)KCL:IE=IB+IC。 易見IB并沒變大(IB如果變大,將導致IE也變大),IC只會是變小了,即Rv開路變大了。
          1.4 故障現(xiàn)象四
          UC=12V,UB=4.0V,UE=3.6V。
          分析故障原因:三極管的發(fā)射極電壓UBE=0.4V,小于死區(qū)電壓。故該三極管處于截止狀態(tài),故IB=0,IC=0,IE應該也非常小。所以使得UC=12V。(故障一已經(jīng)分析)相應的UE卻反而變大了。這只可能是RE開路變大了。
          1.5 故障現(xiàn)象五
          UC=12V,UB=1.32V,UE=1,32V。
          分析故障原因:三極管的發(fā)射極電壓USE=0V,小于死區(qū)電壓。顯然該三極管發(fā)射極已經(jīng)擊穿了,該三極管處于截止狀態(tài),故IC=0。所以使得UC=12V。(故障一已經(jīng)分析)此時矗應該也非常小,使得UB較放大狀態(tài)時小。
          1.6 故障現(xiàn)象六
          UC=5.8V,UB=5.8V,UE=5.2V。
          分析故障原因:三極管的發(fā)射極電壓UBE=0.6V,大于死區(qū)電壓。該三極管處于導通狀態(tài)。但是,其集電極電壓UBC=0V,集電極應已經(jīng)被擊穿。此時IC變得很大,據(jù)KCL:IE=IB+IC, 相應的IE也變得很大。所以才會出現(xiàn)UE較放大狀態(tài)時大。
          1.7 故障現(xiàn)象七
          UC=6V,UB=4V,UE=6V。
          分析故障原因:三極管的兩個PN結都處于反偏狀態(tài),三極管處于截止狀態(tài)。如果三極管本身沒有損壞,那么會有IC=0,IE=0。并且會出現(xiàn):UC=12V,UE=0V。但事實卻不是這樣,UC=UE=6V。這個事實只可能是三極管本身被擊穿,造成C極與E極短路了。這時,IC=IE較放大狀態(tài)時大得多。所以實際的UE較放大狀態(tài)時大得多。
          1.8 交流故障現(xiàn)象簡析
          耦合電容C1、C2如果處于開路狀態(tài)時,信號將無法向后級傳遞。示波器很容易檢查出此類交流故障的原因(采用一根導線短路被懷疑的電容兩端也能查明故障原因)。發(fā)射極旁路電容CE正常工作時,交流電壓放大倍數(shù)約為幾十倍:發(fā)射極旁路電容CE開路時,交流電壓放大倍數(shù)一般不足二倍(示波器很容易檢查此類交流故障的原因);發(fā)射極旁路電容CE短路擊穿時UE=0V、UB=0.7V、UC=0.06V,此時發(fā)射極電流顯然比正常情況大得多,最終使得三極管處于深度飽和狀態(tài),此時管壓降UE0.3V。

          2 結束語
          放大器故障的分析方法對于電子技術專業(yè)的學生及工作人員都是非常重要的。尤其是放大器處于直流狀態(tài)時的電路故障檢查、分析的方法在模擬電路教學中顯得更為實用,因為直流故障出現(xiàn)的情況比較普遍,故障現(xiàn)象各式各樣,分析方法卻具有一定的難度。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/185504.htm

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