?放大器是一種電子設(shè)備,其核心功能是通過輸入信號控制外部電源的能量輸出,使輸出信號的幅度(電壓、電流或功率)大于輸入信號,同時保持信號波形和頻率特性不變。下面,小編講一下關(guān)于
放大器主要工作原理和特性:
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一、工作原理
放大器基于有源器件(如晶體管、運算放大器)的能量轉(zhuǎn)換機制實現(xiàn)信號放大:
輸入信號控制:微弱的輸入信號(電壓或電流)控制有源器件的工作狀態(tài)(如晶體管的基極/柵極電流或電壓)。
電源能量調(diào)制:有源器件根據(jù)輸入信號的變化,調(diào)制從外部直流電源汲取的電流或電壓。
輸出信號生成:經(jīng)過調(diào)制后的更大功率電流或電壓出現(xiàn)在輸出端,波形與輸入信號一致,但幅度顯著增大。
類比說明:放大器類似水泵系統(tǒng)。輸入信號(如擰水龍頭的動作)控制水泵(有源器件)從水庫(電源)抽取大量水(能量),轉(zhuǎn)化為強大的水流(放大后的信號),快速完成目標(如灌滿水桶)。
二、核心特性
增益穩(wěn)定性:增益通常由電路設(shè)計決定(如電阻比值),但實際中受元件參數(shù)變化影響。
非線性失真:若輸入信號幅值超出晶體管的線性放大區(qū),輸出信號波形會畸變。設(shè)計時需合理選擇靜態(tài)工作點以減小失真。
輸入/輸出阻抗:
輸入阻抗:反映放大器對信號源的影響程度。電壓信號源需高輸入阻抗,電流信號源需低輸入阻抗。
輸出阻抗:代表帶負載能力。輸出阻抗越小,帶負載能力越強,負載變化對放大器影響越小。
頻率響應(yīng):放大器對不同頻率信號的放大能力不同。中頻區(qū)放大倍數(shù)高且穩(wěn)定,上限截止頻率(fu)和下限截止頻率(fL)之間的范圍稱為通頻帶(fw=fu-fL),通頻帶越寬,工作頻率范圍越廣。