组成放大电路时必须遵循的原则主要包括以下几个方面:
一、电源与偏置设置
- 直流电源设置 :必须根据所用放大管的类型提供直流电源,以便设置合适的静态工作点,并作为输出的能源。对于晶体管放大电路,电源的极性和大小应使晶体管发射结处于正向偏置,且静态电压大于开启电压,以保证晶体管工作在导通状态;同时,集电结应处于反向偏置,以保证晶体管工作在放大区。对于场效应管放大电路,电源的极性和大小应为场效应管的栅-源之间、漏-源之间提供合适的电压,从而使之工作在恒流区。
- 偏置设置 :电源的极性和大小应保证BJT(双极结型晶体管)发射结处于正向偏置,而集电结处于反向偏置,这是晶体管工作在放大区的基本条件。正向偏置使得发射结易于导通,反向偏置则使得集电结不易于导通,从而允许电流在发射极和集电极之间流动并被放大。
二、电阻与静态工作点
- 电阻取值 :电阻取值得当,与电源配合,使放大管有合适的静态工作电流。这有助于避免产生非线性失真,确保放大电路能够正常工作。
- 静态工作点设置 :静态工作点是放大电路在没有输入信号时的工作状态,它决定了放大电路在输入信号作用下的动态响应。通过调整电源电压和电阻值,可以设置合适的静态工作点,使放大电路在输入信号的作用下能够稳定地工作。
三、信号传输与放大
- 输入信号传输 :输入信号必须能够作用于放大管的输入回路。对于晶体管,输入信号必须能够改变基极与发射极之间的电压,从而产生基极电流的变化,进而控制集电极电流的变化,实现信号的放大。对于场效应管,输入信号则必须能够改变栅-源之间的电压,从而产生漏极电流的变化。
- 信号放大 :当输入信号作用于放大管时,放大管将按照一定的放大倍数将输入信号放大并输出。放大倍数取决于放大管的特性、电源电压和电阻值等因素。
四、负载与输出
- 负载接入 :当负载接入时,必须保证放大管输出回路的动态电流能够作用于负载,从而使负载获得比输入信号大得多的电流信号或电压信号。这是放大电路实现信号放大的最终目的。
- 输出匹配 :放大电路的输出阻抗应匹配负载的输入阻抗,这样可以最大限度地减少信号反射和失真,确保输出信号的质量。
五、稳定性与抗干扰
- 稳定性 :放大电路必须稳定,避免自激或产生不需要的振荡。稳定性可以通过使用反馈技术或选择适当的组件值来实现。
- 抗干扰 :放大电路应具备一定的抗干扰能力,能够抑制外部干扰信号对放大电路的影响,确保输出信号的准确性和可靠性。
综上所述,组成放大电路时必须遵循的原则包括电源与偏置设置、电阻与静态工作点、信号传输与放大、负载与输出以及稳定性与抗干扰等方面的要求。这些原则共同构成了放大电路设计和工作的基础。
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