三极管放大器的原理

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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和电感器的并联连接，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。