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三极管放大器
工业基石利用栅极电压控制阳极电流实现信号放大
电子放大通信
进阶级：需要一定工程知识和组织能力，成功后可奠定产业基础。
适用时代
近代
难度
困难
风险等级
高
制作周期
数周
前置条件
三极管、电阻、电容、电源、变压器
原理
三极管在真空二极管基础上增加栅极。栅极靠近阴极，其电压变化对电子流产生强烈控制作用。由于栅极几乎不取电流，输入信号功率极小，而阳极回路电流变化在负载电阻上产生较大电压变化，实现电压放大。
原料与配比
| 原料 | 用量 | 说明 |
|---|---|---|
| 三极管 | 1–2 个 | 放大管 |
| 电阻 | 若干 | 偏置、负载 |
| 电容 | 若干 | 耦合、旁路 |
| 变压器 | 1–2 个 | 输入/输出匹配 |
| 高压电源 | 1 个 | 阳极电压 |
工具
- 电烙铁
- 万用表
- 示波器
- 信号发生器
- 电子管座
操作步骤
- 设计工作点：根据三极管特性曲线选阳极电压、栅偏压，使线性区居中。
- 栅偏置：用阴极电阻自偏或固定栅偏压，确保栅极对阴极为负。
- 接负载：阳极串接负载电阻或变压器初级。
- 耦合电容：前后级用电容耦合，隔离直流。
- 旁路电容：阴极电阻并联大电容，防止交流负反馈降低增益。
- 供电：灯丝加热，阳极加高压。
- 调试：输入小信号，观察输出波形，调整偏置使不失真且增益最大。
注意事项
- 高压危险，通电时严禁触碰阳极电路。
- 栅偏压不能为正，否则栅流增大且失真。
- 灯丝电压要稳定，否则阴极发射变化。
- 输出变压器铁芯避免直流磁化。
常见问题与解决方法
| 问题 | 原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 失真大 | 工作点偏离线性区 | 调栅偏压 |
| 增益低 | 负载电阻小或管老化 | 换大电阻或新管 |
| 噪声大 | 灯丝干扰或管质量差 | 灯丝中心抽头接地，换管 |
| 自激振荡 | 布线杂散电容反馈 | 缩短布线，加屏蔽 |
升级方向
- 多级放大：提高总增益。
- 推挽输出：增大功率，减小偶次谐波。
- 负反馈：改善线性和频响。
参考来源
- 电子线路
- 模拟电路
- 电子管手册