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一文详解三极管放大器的原理

h1654155282.3538 来源:EDA365电子论坛 作者:EDA365电子论坛 2020-11-20 16:42 次阅读

三极管的示意图如图B6.2所示。阴极和阳极之间的第三个电极由线栅组成,当线栅上没有电压时,它几乎不影响电子从阴极到阳极的运动。但是,栅极上很小的正电压极大地促进了电子的流动。从阴极到阳极的电流显着增加。施加到栅极的负电压会阻止电子流动,即电流减小。为什么这是放大器?为了解释这一点,我们需要绘制图B6.2(b)的电路。它由三个电池,一个三极管和一个电阻组成。

相关的实验是改变阴极和栅极之间的电压,并测量阴极和阳极之间的电流,称为阳极电流。该曲线称为特性,如图B6.2(c)所示。在足够大的负电压下,所有来自阴极的电子都被排斥。没有一个到达阳极,因此没有阳极电流。这一点标记在

图B6.1(a)施加到谐振电路的交流电压。(b)电流与频率的关系。它在谐振频率f处具有最大值。

图B6.2(a)三极管的示意图。

(b)包含三极阀的放大电路。

(c)电路的阳极电流与电网电压的关系曲线。

图B6.2(a)三极管的示意图。

(b)包含三极阀的放大电路。

(c)电路的阳极电流与电网电压的关系曲线。

特性曲线为C。随着阴极和栅极之间的电压变负,阳极电流首先缓慢上升,然后急剧上升。

对于三极管的操作,可以选择该特性上的特定点,该点由所示电池确定。在图B6.2(c)中,此点为B。如果现在在阴极和栅极之间施加小的正弦输入电压,则将导致阳极电流发生较大变化。这种变化的阳极电流流经电阻,并在电阻上产生很大的变化电压。电阻两端的电压(输出电压)可能是电网电压的10000倍。这就是所谓的放大。图B6.2(b)电路中的三极管是一个放大器。

有可能生产出只会放大窄频带的放大器吗?它是。为此,我们需要用谐振电路代替放大器中的电阻,这一次必须是电容器电感器的并联连接,如图B6.3所示(那里有与电感器串联的小电阻)因为线圈是用导线缠绕的,导线必须具有一定的电阻)。

图B6.3用谐振电路代替阳极电路中的电阻,放大仅发生在谐振频率附近。

图B6.3用谐振电路代替阳极电路中的电阻,放大仅发生在谐振频率附近。

震荡器

通过将输出的一部分反馈到输入,可以将放大器变成振荡器。其背后的理论非常复杂,但是可以通过举一个简单的例子来理解主要原理。让我们假设我们有一个电压放大器也放大了两倍。如果该输出的1%反馈到输入,那么我们现在输入的电压为1V。但是1V会在输出端放大到100V。如果该输出的1%连续反馈到输入,则此过程可以无限期进行,即始终有一个输出而无需输入。那是一个振荡器。这个振荡器的频率是多少?振荡器如何知道以哪个频率振荡?如果放大器中有谐振电路,那么它也只会在谐振频率处放大。因此,反馈所能产生的唯一频率是该特定谐振频率。

电子产品的诞生完全改变了通信的未来潜力。它提供了三个至关重要的组成部分:检测器,放大器和振荡器。有了这些组件,最终就可以从地球上的任何点到任何其他点进行通信,无论是否使用电线。但是,当然,电子产品的功能远不止这些。它的使用导致了所有行业中更好的测量和控制技术,进而加速了科学的进步。关于第二次工业革命始于物理学,工程学和数学之间的三重相互作用的说法,现在可以增加进一步的说法,即其进一步的进步取决于电子的出现。没有电子产品,第二次工业革命将停止。
责任编辑人:CC

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