三极管放大器英文解释翻译、三极管放大器的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 triode smplifier
相关词条:
1.triple-gridamplifier
分词翻译:
三极的英语翻译:
【计】 three-pole
管的英语翻译:
canal; duct; fistula; guarantee; meatus; pipe; tube; wind instrument
【化】 pipe; tube
【医】 canal; canales; canalis; channel; duct; ductus; salpingo-; salpinx
syringo-; tuba; tube; tubi; tubing; tubo-; tubus; vas; vaso-; vessel
放大器的英语翻译:
amplifier; magnifier
【计】 amplifier; expandor; recording amplifier
【化】 amplifier
【医】 amplifier
专业解析
三极管放大器 (Transistor Amplifier) 是一种利用三极管(晶体管)的电流控制特性,将输入电信号(电压或电流)的幅度进行放大的电子电路。它是电子工程中最基础且应用最广泛的电路之一。
核心概念解释:
-
三极管 (Triode Transistor / Bipolar Junction Transistor - BJT):
- 汉英释义: 三极管,通常指双极结型晶体管 (BJT),是一种由三层半导体材料(N-P-N 或 P-N-P 结构)构成的三端器件。三个电极分别是发射极 (Emitter)、基极 (Base) 和集电极 (Collector)。
- 放大原理: BJT 的核心特性是基极电流 (Ib) 对集电极电流 (Ic) 的小信号控制作用。一个小的基极电流变化可以引起一个大的集电极电流变化,即 Ic = β * Ib,其中 β (Beta) 是电流放大系数。
-
放大器 (Amplifier):
- 汉英释义: 放大器是一种电路或设备,其功能是接收输入信号并产生一个在波形上与输入信号相似但幅度(电压、电流或功率)更大的输出信号。
- 核心目标: 增加信号的幅度,同时尽可能保持信号的原始形状(即最小化失真)。
三极管放大器的工作原理:
三极管放大器要实现放大,必须首先建立合适的静态工作点 (Quiescent Point, Q-Point)。这通过给三极管的各个电极施加适当的直流偏置电压来实现,确保三极管工作在放大区(对于 BJT,即发射结正偏、集电结反偏)。
当输入的小信号(交流信号)叠加在基极的直流偏置上时:
- 输入信号引起基极电流 (Ib) 的微小变化。
- 由于三极管的电流放大作用,基极电流的微小变化会导致集电极电流 (Ic) 发生较大的变化 (ΔIc = β * ΔIb)。
- 变化的集电极电流流过集电极负载电阻 (Rc),根据欧姆定律 (V = I * R),会在集电极电阻上产生一个放大的电压变化。
- 这个放大的电压变化通过耦合电容(隔直通交)输出,即为放大后的信号。输出电压的幅度远大于输入电压的幅度,实现了电压放大。
关键参数与特性:
- 放大倍数 (Gain): 衡量放大器放大能力的指标,常用电压放大倍数 (Av = Vout / Vin) 或电流放大倍数 (Ai = Iout / Iin) 表示。
- 输入阻抗 (Input Impedance): 放大器从信号源看进去所呈现的阻抗。较高的输入阻抗有助于减小对信号源的负载效应。
- 输出阻抗 (Output Impedance): 放大器从负载看进去所呈现的阻抗。较低的输出阻抗有助于驱动负载。
- 频率响应 (Frequency Response): 放大器增益随输入信号频率变化的特性。定义了放大器能有效工作的频率范围(带宽)。
- 失真 (Distortion): 输出信号波形与输入信号波形之间的差异。包括非线性失真和谐波失真等。
- 效率 (Efficiency): 输出信号功率与电源供给功率的比值。
基本放大电路组态:
根据输入信号和输出信号所接的电极不同,三极管放大器有三种基本组态:
- 共发射极放大器 (Common Emitter Amplifier): 最常用组态。信号从基极输入,从集电极输出,发射极作为公共端(通常交流接地)。具有较高的电压增益和电流增益,输入输出阻抗适中。
- 共基极放大器 (Common Base Amplifier): 信号从发射极输入,从集电极输出,基极作为公共端(交流接地)。电压增益高,电流增益接近1,输入阻抗低,输出阻抗高,频率响应好。
- 共集电极放大器 (Common Collector Amplifier / Emitter Follower): 信号从基极输入,从发射极输出,集电极作为公共端(通常接电源)。电压增益接近1(略小于1),电流增益高,输入阻抗高,输出阻抗低。常用作缓冲级(阻抗变换)。
典型应用领域:
三极管放大器是现代电子系统的基础构件,应用极其广泛,包括:
- 音频放大器: 音响设备、耳机放大器等。
- 射频放大器: 无线电通信、电视接收等高频信号放大。
- 传感器信号调理: 放大微弱的传感器信号(如温度、压力、光信号)。
- 运算放大器内部电路: 构成集成运算放大器的基本单元。
- 仪器仪表: 各种测量设备中的信号放大处理。
- 数字电路中的接口: 驱动负载或进行电平转换。
放大倍数计算示例(共射极放大器):
对于简单的共射极放大器,忽略一些次要因素,其电压放大倍数 Av 可近似表示为:
$$
Av approx - frac{R_c}{r_e}
$$
其中:
R_c
是集电极负载电阻。
r_e
是发射结的动态电阻,r_e ≈ 26mV / Ie
(mA),Ie
是发射极静态电流。负号表示输出信号与输入信号相位相反。
来源参考:
- Sedra, A. S., & Smith, K. C. Microelectronic Circuits (Oxford University Press). - 标准电子工程教材,涵盖晶体管放大器原理与分析。
- Horowitz, P., & Hill, W. The Art of Electronics (Cambridge University Press). - 经典实用电子学书籍,深入浅出讲解放大器设计。
- All About Circuits - "Bipolar Junction Transistors as Switches" / "Amplifier Modules" - 在线电子教育平台,提供基础概念和电路示例。
- Electronics Tutorials - "Common Emitter Amplifier" - 在线教程网站,详细解释共射放大器工作原理。
- Khan Academy - "Transistor Amplifiers" - 免费在线教育平台,提供视频讲解和交互式内容。
- MIT OpenCourseWare - "Circuits and Electronics" (Course 6.002) - 麻省理工学院公开课,包含晶体管放大器模块。
网络扩展解释
三极管放大器是一种利用双极型晶体管(BJT)对电信号进行放大的电路装置,其核心原理是通过小电流控制大电流,实现电压、电流或功率的放大。以下是关键要点:
一、基本结构
三极管由发射极(E)、基极(B)和集电极(C)构成,分为NPN型和PNP型两种。放大时需满足:
- 发射结正偏(基极-发射极电压 ( V_{BE} > 0.7V ))
- 集电结反偏(集电极-基极电压 ( V_{CB} > 0V ))
二、工作原理
- 输入信号控制:微小变化的基极电流 ( I_B ) 引发集电极电流 ( I_C ) 的显著变化,满足 ( I_C = beta I_B )((beta) 为电流放大系数)。
- 能量转换:通过外部电源供电,将直流电能转化为放大后的交流信号输出。
三、三种组态
- 共射放大器
- 特点:电压和电流均放大,输入输出反相。
- 应用:最常用,适合中频信号放大。
- 共集放大器(射极跟随器)
- 特点:电压增益≈1,高输入阻抗、低输出阻抗。
- 应用:阻抗匹配或信号缓冲。
- 共基放大器
- 特点:电流增益≈1,高频特性好。
- 应用:高频或射频电路。
四、关键参数
- 放大倍数:电压增益 ( A_v = beta frac{R_C}{R_E} )(共射组态)。
- 输入/输出阻抗:影响信号源和负载的匹配。
- 频率响应:决定有效工作频段。
五、典型应用
- 音频放大:如音响设备的前置放大。
- 射频通信:用于调制/解调电路。
- 传感器信号调理:放大微弱传感器输出。
六、注意事项
- 温度稳定性:(beta) 值易受温度影响,需设计稳定偏置电路。
- 非线性失真:输入信号过大可能导致截止或饱和失真。
- 耦合方式:阻容耦合、变压器耦合等影响频带宽度。
如果需要具体电路设计案例或公式推导,可进一步说明应用场景。
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