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分压式共射放大器，由于能够较好地稳定静态工作点，所以在很多电子产品中得到极为广泛的应用。本文的主要目的在于针对分压式共射放大器电路中各个元器件(三极管、各个偏置电阻、相关焊接点)发生故障后，电路的直流电压出现的各种可能情况做出详细分析。(侧重于直流状态的分析，交流分析于故障而言相对简单不作详述。)我们对于放大器进行检修时，首先用万用表检测其三极管三个电极对地的直流电压(电位)以判断三极管是否工作于放大状态(根据三极管处于放大状态的条件：发射极正偏，同时集电极反偏)。从右图可见，这个分压式共射放大器电路中核心元器件三极管Q1的三个电极直流电压是正常的，该三极管处于放大状态(发射极正偏，同时集电极反偏)。NPN型三极管绝大部分为硅材料，发射极死区电压约为0．5V，发射极正偏导通后电压约为0．7V。放大状态时管压降UCE>1V并且小于直流电源电压VCC。
1 故障分析 作者采用江苏绿扬集团扬中市绿扬电子厂生产的YB02-2模拟电子实验箱进行了以下实验，放大器的输入端没有交流信号源，所以放大器处于纯粹的直流状态。经过理论计算得到图1电路中放大器正常工作时的各极直流电位分别标在图1中，易见此时三极管Q1发射极正偏、集电极反偏，同时管压降UCE>1V，三极管处于正常放大状态。作者把各种情况下电路出现直流故障现象的数据实际记录如下，然后针对不同的故障现象进行理论方面定性或定量的分析。 1．1 故障现象一 UC=12V，UB=0V，UE=0V。 分析故障原因：从三个电极直流电压可知， 三极管处于截止状态。因为UB=0V即Rb2电阻上没有电流流过。Rb2电阻中电流来自于Rb1电阻，所以这种情况只可能是Rb1电阻或相应焊点发生开路。易知这时IB=0，根据三极管原理，没有IB就没有IC、IE(受控源)。故IC=0，IE=0。 1．2 故障现象二 UC=6．4V，UB=7．0V，UE=6．3V。 分析故障原因：三极管的两个PN结都处于正偏状态，并且管压降UCE=0．1V，三极管处于深度饱和状态。三极管，其IC、IE都受IB的影响。此时饱和状态IB势必较放大状态时大得多。对于三极管基极满足KCL定律：IB1=IB2+IB。IB变得很大，很可能是IB2变得很小，即Rb2或相关焊点开路造成。IB变得很大，相应的IC、IE也变得很大(见图2所示)，进而使得URC变大，所以UC较放大状态时小；URE变大，所以UE较放大状态时大。相应的管压降UCE变得较放大状态时小得多。 |
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1．3 故障现象三
UC=1．1V，UB=1．8V，UE=1．1V。 分析故障原因：三极管的两个PN结都处于正偏状态，并且管压降UCE=0V，三极管似乎处于深度饱和状态。但如果真是这样，就会出现：相应的IC、IE也变得很大，进而使得URC变大，相应的UC应较放大状态时小；URE也应变大，相应的UE应较放大状态时大。可事实不同：UE较放大状态时小很多。可见IE事实上变小了。据KCL：IE=IB+IC。 易见IB并没变大(IB如果变大，将导致IE也变大)，IC只会是变小了，即Rv开路变大了。 1．4 故障现象四 UC=12V，UB=4．0V，UE=3．6V。 分析故障原因：三极管的发射极电压UBE=0．4V，小于死区电压。故该三极管处于截止状态，故IB=0，IC=0，IE应该也非常小。所以使得UC=12V。(故障一已经分析)相应的UE却反而变大了。这只可能是RE开路变大了。 1．5 故障现象五 UC=12V，UB=1．32V，UE=1，32V。 分析故障原因：三极管的发射极电压USE=0V，小于死区电压。显然该三极管发射极已经击穿了，该三极管处于截止状态，故IC=0。所以使得UC=12V。(故障一已经分析)此时矗应该也非常小，使得UB较放大状态时小。 1．6 故障现象六 UC=5．8V，UB=5．8V，UE=5．2V。 分析故障原因：三极管的发射极电压UBE=0.6V，大于死区电压。该三极管处于导通状态。但是，其集电极电压UBC=0V，集电极应已经被击穿。此时IC变得很大，据KCL：IE=IB+IC，相应的IE也变得很大。所以才会出现UE较放大状态时大。 |
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1．7 故障现象七
UC=6V，UB=4V，UE=6V。 分析故障原因：三极管的两个PN结都处于反偏状态，三极管处于截止状态。如果三极管本身没有损坏，那么会有IC=0，IE=0。并且会出现：UC=12V，UE=0V。但事实却不是这样，UC=UE=6V。这个事实只可能是三极管本身被击穿，造成C极与E极短路了。这时，IC=IE较放大状态时大得多。所以实际的UE较放大状态时大得多。 1．8 交流故障现象简析 耦合电容C1、C2如果处于开路状态时，信号将无法向后级传递。示波器很容易检查出此类交流故障的原因(采用一根导线短路被怀疑的电容两端也能查明故障原因)。发射极旁路电容CE正常工作时，交流电压放大倍数约为几十倍：发射极旁路电容CE开路时，交流电压放大倍数一般不足二倍(示波器很容易检查此类交流故障的原因)；发射极旁路电容CE短路击穿时UE=0V、UB=0.7V、UC=0．06V，此时发射极电流显然比正常情况大得多，最终使得三极管处于深度饱和状态，此时管压降UE<0．3V。 |
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2 结束语
放大器故障的分析方法对于电子威廉希尔官方网站 专业的学生及工作人员都是非常重要的。尤其是放大器处于直流状态时的电路故障检查、分析的方法在模拟电路教学中显得更为实用，因为直流故障出现的情况比较普遍，故障现象各式各样，分析方法却具有一定的难度。 |
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