三極管放大器英文解釋翻譯、三極管放大器的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 triode smplifier
相關詞條:
1.triple-gridamplifier
分詞翻譯:
三極的英語翻譯:
【計】 three-pole
管的英語翻譯:
canal; duct; fistula; guarantee; meatus; pipe; tube; wind instrument
【化】 pipe; tube
【醫】 canal; canales; canalis; channel; duct; ductus; salpingo-; salpinx
syringo-; tuba; tube; tubi; tubing; tubo-; tubus; vas; vaso-; vessel
放大器的英語翻譯:
amplifier; magnifier
【計】 amplifier; expandor; recording amplifier
【化】 amplifier
【醫】 amplifier
專業解析
三極管放大器 (Transistor Amplifier) 是一種利用三極管(晶體管)的電流控制特性,将輸入電信號(電壓或電流)的幅度進行放大的電子電路。它是電子工程中最基礎且應用最廣泛的電路之一。
核心概念解釋:
-
三極管 (Triode Transistor / Bipolar Junction Transistor - BJT):
- 漢英釋義: 三極管,通常指雙極結型晶體管 (BJT),是一種由三層半導體材料(N-P-N 或 P-N-P 結構)構成的三端器件。三個電極分别是發射極 (Emitter)、基極 (Base) 和集電極 (Collector)。
- 放大原理: BJT 的核心特性是基極電流 (Ib) 對集電極電流 (Ic) 的小信號控制作用。一個小的基極電流變化可以引起一個大的集電極電流變化,即 Ic = β * Ib,其中 β (Beta) 是電流放大系數。
-
放大器 (Amplifier):
- 漢英釋義: 放大器是一種電路或設備,其功能是接收輸入信號并産生一個在波形上與輸入信號相似但幅度(電壓、電流或功率)更大的輸出信號。
- 核心目标: 增加信號的幅度,同時盡可能保持信號的原始形狀(即最小化失真)。
三極管放大器的工作原理:
三極管放大器要實現放大,必須首先建立合適的靜态工作點 (Quiescent Point, Q-Point)。這通過給三極管的各個電極施加適當的直流偏置電壓來實現,确保三極管工作在放大區(對于 BJT,即發射結正偏、集電結反偏)。
當輸入的小信號(交流信號)疊加在基極的直流偏置上時:
- 輸入信號引起基極電流 (Ib) 的微小變化。
- 由于三極管的電流放大作用,基極電流的微小變化會導緻集電極電流 (Ic) 發生較大的變化 (ΔIc = β * ΔIb)。
- 變化的集電極電流流過集電極負載電阻 (Rc),根據歐姆定律 (V = I * R),會在集電極電阻上産生一個放大的電壓變化。
- 這個放大的電壓變化通過耦合電容(隔直通交)輸出,即為放大後的信號。輸出電壓的幅度遠大于輸入電壓的幅度,實現了電壓放大。
關鍵參數與特性:
- 放大倍數 (Gain): 衡量放大器放大能力的指标,常用電壓放大倍數 (Av = Vout / Vin) 或電流放大倍數 (Ai = Iout / Iin) 表示。
- 輸入阻抗 (Input Impedance): 放大器從信號源看進去所呈現的阻抗。較高的輸入阻抗有助于減小對信號源的負載效應。
- 輸出阻抗 (Output Impedance): 放大器從負載看進去所呈現的阻抗。較低的輸出阻抗有助于驅動負載。
- 頻率響應 (Frequency Response): 放大器增益隨輸入信號頻率變化的特性。定義了放大器能有效工作的頻率範圍(帶寬)。
- 失真 (Distortion): 輸出信號波形與輸入信號波形之間的差異。包括非線性失真和諧波失真等。
- 效率 (Efficiency): 輸出信號功率與電源供給功率的比值。
基本放大電路組态:
根據輸入信號和輸出信號所接的電極不同,三極管放大器有三種基本組态:
- 共發射極放大器 (Common Emitter Amplifier): 最常用組态。信號從基極輸入,從集電極輸出,發射極作為公共端(通常交流接地)。具有較高的電壓增益和電流增益,輸入輸出阻抗適中。
- 共基極放大器 (Common Base Amplifier): 信號從發射極輸入,從集電極輸出,基極作為公共端(交流接地)。電壓增益高,電流增益接近1,輸入阻抗低,輸出阻抗高,頻率響應好。
- 共集電極放大器 (Common Collector Amplifier / Emitter Follower): 信號從基極輸入,從發射極輸出,集電極作為公共端(通常接電源)。電壓增益接近1(略小于1),電流增益高,輸入阻抗高,輸出阻抗低。常用作緩沖級(阻抗變換)。
典型應用領域:
三極管放大器是現代電子系統的基礎構件,應用極其廣泛,包括:
- 音頻放大器: 音響設備、耳機放大器等。
- 射頻放大器: 無線電通信、電視接收等高頻信號放大。
- 傳感器信號調理: 放大微弱的傳感器信號(如溫度、壓力、光信號)。
- 運算放大器内部電路: 構成集成運算放大器的基本單元。
- 儀器儀表: 各種測量設備中的信號放大處理。
- 數字電路中的接口: 驅動負載或進行電平轉換。
放大倍數計算示例(共射極放大器):
對于簡單的共射極放大器,忽略一些次要因素,其電壓放大倍數 Av 可近似表示為:
$$
Av approx - frac{R_c}{r_e}
$$
其中:
R_c
是集電極負載電阻。
r_e
是發射結的動态電阻,r_e ≈ 26mV / Ie
(mA),Ie
是發射極靜态電流。負號表示輸出信號與輸入信號相位相反。
來源參考:
- Sedra, A. S., & Smith, K. C. Microelectronic Circuits (Oxford University Press). - 标準電子工程教材,涵蓋晶體管放大器原理與分析。
- Horowitz, P., & Hill, W. The Art of Electronics (Cambridge University Press). - 經典實用電子學書籍,深入淺出講解放大器設計。
- All About Circuits - "Bipolar Junction Transistors as Switches" / "Amplifier Modules" - 線上電子教育平台,提供基礎概念和電路示例。
- Electronics Tutorials - "Common Emitter Amplifier" - 線上教程網站,詳細解釋共射放大器工作原理。
- Khan Academy - "Transistor Amplifiers" - 免費線上教育平台,提供視頻講解和交互式内容。
- MIT OpenCourseWare - "Circuits and Electronics" (Course 6.002) - 麻省理工學院公開課,包含晶體管放大器模塊。
網絡擴展解釋
三極管放大器是一種利用雙極型晶體管(BJT)對電信號進行放大的電路裝置,其核心原理是通過小電流控制大電流,實現電壓、電流或功率的放大。以下是關鍵要點:
一、基本結構
三極管由發射極(E)、基極(B)和集電極(C)構成,分為NPN型和PNP型兩種。放大時需滿足:
- 發射結正偏(基極-發射極電壓 ( V_{BE} > 0.7V ))
- 集電結反偏(集電極-基極電壓 ( V_{CB} > 0V ))
二、工作原理
- 輸入信號控制:微小變化的基極電流 ( I_B ) 引發集電極電流 ( I_C ) 的顯著變化,滿足 ( I_C = beta I_B )((beta) 為電流放大系數)。
- 能量轉換:通過外部電源供電,将直流電能轉化為放大後的交流信號輸出。
三、三種組态
- 共射放大器
- 特點:電壓和電流均放大,輸入輸出反相。
- 應用:最常用,適合中頻信號放大。
- 共集放大器(射極跟隨器)
- 特點:電壓增益≈1,高輸入阻抗、低輸出阻抗。
- 應用:阻抗匹配或信號緩沖。
- 共基放大器
- 特點:電流增益≈1,高頻特性好。
- 應用:高頻或射頻電路。
四、關鍵參數
- 放大倍數:電壓增益 ( A_v = beta frac{R_C}{R_E} )(共射組态)。
- 輸入/輸出阻抗:影響信號源和負載的匹配。
- 頻率響應:決定有效工作頻段。
五、典型應用
- 音頻放大:如音響設備的前置放大。
- 射頻通信:用于調制/解調電路。
- 傳感器信號調理:放大微弱傳感器輸出。
六、注意事項
- 溫度穩定性:(beta) 值易受溫度影響,需設計穩定偏置電路。
- 非線性失真:輸入信號過大可能導緻截止或飽和失真。
- 耦合方式:阻容耦合、變壓器耦合等影響頻帶寬度。
如果需要具體電路設計案例或公式推導,可進一步說明應用場景。
分類
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