第452章 功率放大器
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“電子元件……利用電的特性和電學材料的組合配用,就能做到讓電實現這樣的用途!”
“這樣的配用肯定不止振蕩器這一種,就像基於電容的作用原理,找出能夠儲存電力且不瞬間流失電力的電學材料,就能實現電力被儲存起來,用電器就可脫離固定電線供電,靈活性極大增加。
電燈、電台這樣的用電器就能在任何地方使用,哪怕荒郊野外行軍途中!
還有用銅線繞組的電磁力和三極管的高頻率開關通電,再用配套的電路和結構設計,讓電磁力始終隻對一個方向施加磁力,是否就能實現將電力轉化為機械的旋轉力?
當然這肯定沒有那麽簡單,也不一定是靠銅線繞組和三極管實現的,但旋轉機械力能轉換為電能,那電能就一定有辦法轉換成機械能。
後世那些功能匪夷所思的用電器就是這樣被一點一點擴展出來的!”
“不過這些未免有些太複雜了,要研發出一種前所未有的用電器或電子元件,得將晦澀難懂的電學原理全麵學習透徹,要詳細了解各種已有電子元件的作用和結構,要熟知電路是如何以特定的布局將各種電子元件組合在一起,還得了解各種機械傳動原理。
最終才能基於前人積累的經驗開創出全新的科技或科學原理。
我算是知曉後世的教育為什麽需要十幾二十年的時間才能讓一個人成材了。
依我所見,十幾二十年怕都遠遠不夠一個人學習完某個領域所有的前人積累,能在某個領域下的分支開創出些許新的成果,那都已經是了不得的成就了。
人一生匆匆幾十載,不過區區三萬來天,實在太短太短……”
說到這裏,古代的科研人員們不由得生出一股遺憾來。
天幕揭示給他們的科技世界是那麽的浩瀚無垠,可以預見的未來世界是那麽的精彩令人神往,而他們的一生注定要在科研一道中耗盡所有心血與熱情。
未來世界的科技太過宏偉,幾十年的壽命注定了他們看不到自己所處的世界像後世一樣繁華璀璨,那無疑是一種莫大的遺憾。
“有上天眷顧傳授我們學識,我們的科技發展能夠日進千裏,相比較後世科學家一輩子的成就,可能僅僅隻是為偌大的科技世界貢獻出小小的一份新事物或新理解,甚至於耗盡一生也做不出這麽一點成就,我等是在沒什麽可遺憾不甘的。”
“相較天地宇宙之浩瀚,人本就與世間的螻蟻無甚差別,能給自己的子孫後代謀福,能給未來世界的繁榮昌盛添磚加瓦,哪怕就是一片瓦,一枚釘,那也是煌煌史冊上值得千古留名的榮耀。”
“以後電器研究咱們又多了一條向電子元件探索的路,不如指甲蓋大的電子元件,要是眼神不好使我們也得像後世的人一樣戴眼鏡嘍。”
“設計設計,需要戴眼鏡的人本就大有人在,市場需求可是不小,做好了咱也能給科研院多開一條財路,也好改善改善咱們的物質生活,哈哈哈……”
……
【簡易版的無線電發報機雖然已經能夠實現無線通訊,但仍有很多可以挖掘的地方。
一個是簡易無線電台的功率依然很小,信號無法獲得足夠能量進行遠距離傳輸。
在傳輸過程中會因為自然界幾乎所有物體都會發出的電磁波所幹擾,比如大氣雷電活動和溫度變化產生的電磁噪音。
也會因為地形的阻隔導致信號迅速衰減,難以到達接收端。
比如山體、建築物阻隔,山穀兩側山坡多次折射電磁波導致信號衰減,還有水麵也會反射電磁波。
解決方案就是靠功率發大器,將輸入的弱電信號放大成具有足夠功率的強電信號。
前文提到,三極管可以通過控製電路流通,讓兩股電流匯集到一個發射端輸出電流,從而實現放大電壓和電流,也就是功率放大作用。
所以功率放大器的基本邏輯是通過累加三極管實現放大功率,但要實現這一點絕不僅僅是累加三極管就能實現的。
其實在前文振蕩器的電路結構中就已經涉及了一個最基本的功率放大電路。
它由一個三極管,多個電阻,一個電容,以及輸入輸出電壓組成。
輸入端接入電源後,電流首先流到電容內,電容通過不斷充電放電,將直流電變成交流電。
交流電再流入三極管基極前端的電阻,電阻通過合理選擇阻值,能夠精確地控製流入到基極的電壓和電流。
這裏要解釋一下,三極管要想處於放大狀態,集電極輸入的電壓就得比基極輸入的電壓大,否則發射極的電子會向基極擴散,三極管也就失去了放大的作用。
所以基極前端的電阻控製流入基極的電壓和電流,阻值較大;集電極前端的電阻控製流入集電極的電壓和電流,阻值比基極電阻阻值小。
繼續講回到電路,電源直流電通過電容後變成交流電,再通過基極前端的電阻流入三極管基極,基極電流再流入發射極。
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因為三極管的特殊結構,這些電流一部分會在基區形成基極電流,大部分則在集電結電場作用下漂移到集電極,形成集電極電流。
如此當基極電流有一個微小的變化時,集電極電流就會產生一個較大的變化。
此時集電極前端的電阻,會在集電極電流增加的同時分擔更多電源輸出的電壓,起到了限製集電極電流的大小,防止電流過大損壞三極管。
以及為三極管提供合適的直流偏置電壓。
最終基極和集電極的電流都會從發射極流出,此時電流已經被三極管放大了幾十到幾百倍之間,放大倍數取決於三極管的摻雜濃度與耐熱性能。
因為三極管的運作會產生直流電壓,所以被放大的電流還得經過一個電容,將電流都過濾成交流電,最終流向輸出端。
這就是功率放大器最基本的一個電路單元。
將這些基礎電路單元再進行耦合就能得到一個完整的功率放大器,當然具體耦合方式也要進行一些相應的電路設計。
一般的無線電功率放大器可將功率放大100至1000倍之間。
不過隨著科技進步,未來那些用於專業通信基站、雷達等大型設備的功率放大器,功率放大倍數甚至可以超過倍。
而功率如此誇張的電磁波能量,甚至已經可以對一定範圍內的生物造成實際傷害,比如灼燒人的皮膚,燒瞎人的眼睛。】
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