工作点

当连接饱和点和截止点的一条线被画出时，这样的线可以被称为负载线。这条线，当画在输出特性曲线上时，与一个被称为工作点的点相接触。

这个工作点也称为静态工作点或简称为Q点。可能有许多这样的交点，但是Q点的选择方式是这样的：不管交流信号摆动如何，晶体管都保持在放大区。

下图显示了如何表示工作点。

工作点不应受到干扰，因为它应该保持稳定以实现保真的放大。因此，静态工作点或Q点是实现保真放大的值。

保真放大

提高信号强度的方法称为放大。这种放大在不损失信号分量的情况下进行，称为保真放大。

保真放大是通过提高信号强度来获得输入信号的完整部分的过程。这是在交流信号施加到其输入端时完成的。

在上图中，施加的输入信号被完全放大并再现，没有任何损失。这可以理解为保真放大。

工作点的选择使其位于放大区，并有助于再现完整的信号而不会有任何损失。

如果工作点靠近饱和点，则放大将如下所示。

如果工作点靠近截止点，则放大将如下所示。

因此，工作点的放置是实现保真放大的重要因素。但是，为了使晶体管能够作为放大器正常工作，其输入电路（即基极-发射极结）保持正向偏置，其输出电路（即集电极-基极结）保持反向偏置。

因此，放大信号包含与输入信号相同的信息，而信号强度增加。

为了确保保真放大，必须满足以下基本条件。

满足这些条件确保晶体管在输入正向偏置和输出反向偏置的放大区域工作。

为了理解这一点，让我们考虑一下下图所示的NPN晶体管电路。基极-发射极结是正向偏置的，集电极-发射极结是反向偏置的。当在输入端施加信号时，NPN晶体管的基极-发射极结在输入的正半周被正向偏置，因此它出现在输出端。

对于负半周，相同的结被反向偏置，因此电路不导通。这导致失真放大，如下图所示。

现在让我们在基极电路中引入一个电池V_BB。该电压的大小应足以使晶体管的基极-发射极结即使在输入信号的负半周也保持正向偏置。当没有施加输入信号时，由于V_BB，电路中会流过直流电流。这被称为零信号集电极电流I_C。

在输入的正半周，基极-发射极结被更大地正向偏置，因此集电极电流增加。在输入的负半周，输入结被更小地正向偏置，因此集电极电流减小。因此，输入的两个周期都出现在输出端，因此产生保真放大，如下图所示。

因此，为了实现保真放大，必须流过适当的零信号集电极电流。零信号集电极电流的值应至少等于仅由于信号引起的最大的集电极电流。

最小基极-发射极电压V_BE应大于结正向偏置的开启电压。硅晶体管导通所需的最小电压为0.7v，锗晶体管导通所需的最小电压为0.5v。如果基极-发射极电压V_BE大于此电压，则势垒被克服，因此基极电流和集电极电流急剧增加。

因此，如果V_BE在输入信号的任何部分下降，则由于产生的集电极电流较小，该部分将被放大到较小程度，这会导致失真放大。

为了实现保真放大，集电极-发射极电压V_CE不应低于开启电压，这称为膝盖电压。如果V_CE小于膝盖电压，则集电极-基极结将不会被正确反向偏置。然后集电极不能吸引由发射极发射的电子，它们将流向基极，从而增加基极电流。因此，β值下降。

因此，如果V_CE在输入信号的任何部分下降，则该部分将被放大到较小程度，导致失真放大。因此，如果V_CE大于V_KNEE，则集电极-基极结被正确反向偏置，并且β值保持恒定，从而导致保真放大。

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