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科普知識
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三極管

三極管信號的線性放大

發布日期:2022-10-09 點擊率:167

   線性放大情況下,C極電流是B極電流的β倍,以三極管放大電路為例:
    (1)直流工作點問題,為什么要有直流工作點?什么原因引起工作點不穩定?采取什么措施穩定直流工作點?

    以NPN管子為例,共射、共基、共集電極三個電路的直流都是一個方向。無論三極管電路的哪種接法,它們的直流電流方向都是一樣的,輸入(發射結)加入微弱交流小信號后,只能使這些輸出回路電流發生擾動,總體上不能改變這些電流的方向,但是,這個輸出回路電流中有被輸入交流信號影響的擾動信號,我們要的就是這個擾動的信號(輸出交流信號),這個擾動的信號比輸入信號大,這就是放大,也可以說,放大其實是輸出回路電流受輸入信號的控制。
    如果直流工作點設置合理時,那個擾動信號就與輸入交流小信號成比例關系,而且又比輸入信號大,我們要的就是這個效果。
    (2)交流信號放大問題,共射極、共集電極、共基極電路的作用、優點和缺點是什么?如何克服電路的非線性?為什么共射--共基電路能擴展頻帶?為什么共集電極放大電路要放在多級放大電路的最后一級?多級放大電路的輸入級有什么要求?人們在集成電路中設計電流源的目的是什么?它的作用是什么?如何克服直接耦合帶來的零點漂移?為什么要設計成深負反饋?其優點和問題是什么?深負反饋自激的原因是什么?什么是電路的結構性相移?什么是電路的附加相移?什么情況下電路輸出信號與輸入信號之間出現附加相移?等等。

    (3)集成運算放大器,為了克服半導體器件的非線性問題(不同幅度信號的放大倍數不一樣),人們有意制成了高增益的集成運算放大器,外接兩個電阻就構成了同相或反向比例放大電路,這時整個電路的電壓放大倍數就近似與半導體特性無關了(深負反饋條件下),放大倍數只與外接的兩個電阻有關,而電阻材料的溫度特性比半導體材料好,同時線性特性也改善了。在計算的時候注意運用“虛短”和“虛斷”就行了,模電學到這里那就太簡單了,所以,如果不考慮成本時誰還會用三極管分立元件組成的放大電路,還得調直流工作點。集成運算放大器的其它應用還很多,如有源濾波器、信號產生電路等。

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