在装置单管机时,如果管子的偏流调得不合适,就会出现声音小,失真大,甚至有时连声音也听不到了。这是为什么呢?下面就来谈谈这个问题。

我们先来做个实验。按照图1所示的单管机电路连接起来,再接上两个直流电压表和两个直流电流表,以便随时记录下电压U\(_{ec}\)、Ueb、I\(_{c}\)和Ib的数值。
实验时,调整偏流电阻R\(_{b}\),从最大值开始逐渐减小,每调一次阻值,都要记下静态电流和电压值,并且要试听一下收音效果,也记录下来一起列入附表中。
从实验结果可以看出,晶体管出现了三种工作状态:
1.集电极电流I\(_{c}\)从0.22毫安到2.3毫安之间,基极电流Ib只要有很小的变化,就能引起集电极电流I\(_{c}\)有较大的变化。例如Ib从0.019毫安变化到0.028毫安时,I\(_{c}\)则从1.1毫安变化到1.85毫安。可见Ic的变化量比I\(_{b}\)的变化量大得多。如果用△Ic表示I\(_{c}\)的变化量,用△Ib表示I\(_{b}\)的变化量,我们就可以用△Ic/△I\(_{b}\)表示晶体管的电流放大系数,即:β=△Ic/△I\(_{b}\)。这样,前例中电流放大系数:β=(1.85-1.1)/(0.028—0.019)≈77。这种情况下,晶体管的发射结处于正向偏置,而集电结处于反向偏置。我们把晶体管的这种工作情况叫做放大状态。
由于晶体管处于放大状态时,电流放大系数较大,而且集电极有较大的工作电流,所以单管机接收到的微弱信号经过放大后,在耳机中就可以得到功率较大的声音信号,当然也就可以听到宏亮而不失真的广播节目了。
2.我们将偏流电阻R\(_{b}\)开路,这时基极与发射极之间的电压等于零,发射结不导通,Ib=O。这时集电极中只有一个接近于零的穿透电流I\(_{CEO}\)流过。我们把晶体管的这种工作情况叫做截止状态。
由于晶体管处于截止状态时,β=O集电极电流也近于零,因此信号得不到放大。在这种情况下,单管机当然收听不到电台广播了。

3.当调整偏流电阻使集电极电流I\(_{c}\)增加到3.37毫安时,电源电压的绝大部分降到耳机电阻上了,而集电极电压只剩下很低的数值。由表1可见,Uec=0.34伏时,而U\(_{eb}\)却已增大到0.36伏,这时晶体管的两个结都处于正向偏置。我们把晶体管的这种工作情况叫做饱和状态。可以用表1中的实验数据计算一下,将会发现管子处于饱和状态时的β值很低很低,而且饱和得越深,β值越低,甚至等于零。在这种情况下单管机收听不到广播节目是理所当然的。
由以上分析可以得到以下结论:晶体管有放大,截止、饱和三种工作状态,通过调整偏流可以改变晶体管的工作状态;I\(_{b}\)太小晶体管将会截止,太大又会饱和,只有在一个恰当的范围内,晶体管才会处于放大状态。而单管机正是需要工作在放大状态。
另外,在调整时应注意,当管子工作状态接近截止或饱和时,不仅晶体管的放大能力将大大降低,而且会出现失真现象。如表1中I\(_{b}\)=0.001毫安时,Ic仅为0.012毫安,此时单管机收听不到电台广播;如I\(_{c}\)=2.3~3.37毫安时,单管机发出的声音很不清晰,说明已出现失真现象。因此,在调整管子的工作状态时,偏流太小、太大,使之接近截止或饱和都是应该尽量避免的。在上面的实验中,Ic在0.25~1.8毫安之间的收音质量最为理想。初学者不妨自己也试试看。(曾培基 王植槐)