組成放大電路時必須遵循的原則主要包括以下幾個方面:
一、電源與偏置設置
- 直流電源設置 :必須根據所用放大管的類型提供直流電源,以便設置合適的靜態工作點,并作為輸出的能源。對于晶體管放大電路,電源的極性和大小應使晶體管發射結處于正向偏置,且靜態電壓大于開啟電壓,以保證晶體管工作在導通狀態;同時,集電結應處于反向偏置,以保證晶體管工作在放大區。對于場效應管放大電路,電源的極性和大小應為場效應管的柵-源之間、漏-源之間提供合適的電壓,從而使之工作在恒流區。
- 偏置設置 :電源的極性和大小應保證BJT(雙極結型晶體管)發射結處于正向偏置,而集電結處于反向偏置,這是晶體管工作在放大區的基本條件。正向偏置使得發射結易于導通,反向偏置則使得集電結不易于導通,從而允許電流在發射極和集電極之間流動并被放大。
二、電阻與靜態工作點
- 電阻取值 :電阻取值得當,與電源配合,使放大管有合適的靜態工作電流。這有助于避免產生非線性失真,確保放大電路能夠正常工作。
- 靜態工作點設置 :靜態工作點是放大電路在沒有輸入信號時的工作狀態,它決定了放大電路在輸入信號作用下的動態響應。通過調整電源電壓和電阻值,可以設置合適的靜態工作點,使放大電路在輸入信號的作用下能夠穩定地工作。
三、信號傳輸與放大
- 輸入信號傳輸 :輸入信號必須能夠作用于放大管的輸入回路。對于晶體管,輸入信號必須能夠改變基極與發射極之間的電壓,從而產生基極電流的變化,進而控制集電極電流的變化,實現信號的放大。對于場效應管,輸入信號則必須能夠改變柵-源之間的電壓,從而產生漏極電流的變化。
- 信號放大 :當輸入信號作用于放大管時,放大管將按照一定的放大倍數將輸入信號放大并輸出。放大倍數取決于放大管的特性、電源電壓和電阻值等因素。
四、負載與輸出
- 負載接入 :當負載接入時,必須保證放大管輸出回路的動態電流能夠作用于負載,從而使負載獲得比輸入信號大得多的電流信號或電壓信號。這是放大電路實現信號放大的最終目的。
- 輸出匹配 :放大電路的輸出阻抗應匹配負載的輸入阻抗,這樣可以最大限度地減少信號反射和失真,確保輸出信號的質量。
五、穩定性與抗干擾
- 穩定性 :放大電路必須穩定,避免自激或產生不需要的振蕩。穩定性可以通過使用反饋技術或選擇適當的組件值來實現。
- 抗干擾 :放大電路應具備一定的抗干擾能力,能夠抑制外部干擾信號對放大電路的影響,確保輸出信號的準確性和可靠性。
綜上所述,組成放大電路時必須遵循的原則包括電源與偏置設置、電阻與靜態工作點、信號傳輸與放大、負載與輸出以及穩定性與抗干擾等方面的要求。這些原則共同構成了放大電路設計和工作的基礎。
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