?放大器是一種電子設(shè)備,其核心功能是通過輸入信號(hào)控制外部電源的能量輸出,使輸出信號(hào)的幅度(電壓、電流或功率)大于輸入信號(hào),同時(shí)保持信號(hào)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(yùn)算放大器)的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大:
輸入信號(hào)控制:微弱的輸入信號(hào)(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(hào)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(hào)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(hào)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(hào)(如擰水龍頭的動(dòng)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(qiáng)大的水流(放大后的信號(hào)),快速完成目標(biāo)(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(jì)決定(如電阻比值),但實(shí)際中受元件參數(shù)變化影響。
非線性失真:若輸入信號(hào)幅值超出晶體管的線性放大區(qū),輸出信號(hào)波形會(huì)畸變。設(shè)計(jì)時(shí)需合理選擇靜態(tài)工作點(diǎn)以減小失真。
輸入/輸出阻抗:
輸入阻抗:反映放大器對(duì)信號(hào)源的影響程度。電壓信號(hào)源需高輸入阻抗,電流信號(hào)源需低輸入阻抗。
輸出阻抗:代表帶負(fù)載能力。輸出阻抗越小,帶負(fù)載能力越強(qiáng),負(fù)載變化對(duì)放大器影響越小。
頻率響應(yīng):放大器對(duì)不同頻率信號(hào)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。