放大電路中的直流電源有兩個作用,一是為放大電路的正常工作提供基本能量,二是用以充當放大電路輸出信號的主要成份。
首先放大電路由晶體管和若干電子元件構成。晶體管也和人一樣,要從事工作就要不斷的從自然界獲取能量,這包括陽光、空氣、食物和飲水等,非常復雜。而放大電路需要的能量很單純,就是直流電源。
從本質上說,作為放大用的晶體管并不能直正把小信號變為大信號,它只是讓電源的能量按照待放大信號的規律進行同步釋放而已。
比如一個電壓放大器要把一個1Ⅴ的信號放大100倍,放大器就會從直流電源中索取100Ⅴ的電壓輸送到放大器的輸出端來“冒充”被放大的信號。
說到這里問題應該比較清析了,原來放大器只是一個提款機,它并無任何掙錢的本領,而直流電源才是一個小銀行。顯然提款機的提款數量是受銀行規模限制的。就像上面談到的放大器要輸出100Ⅴ的信號,若使用90Ⅴ的電源是無論如何也做不到的。當然這里還涉及到電流和電源功率以及放大器的性能等,就不在這里過多討論了。
我曾在早期的《無線電》雜誌上看到過一種叫做碳晶放大器的裝置,用來替代當時價格昂貴的晶體管或電子管,給礦石收音機充當音頻放大。
它是用一只電磁式耳機加上一個裝著碳晶粉的容器構成。平時碳晶粉的阻值是固定的,因此C、E間只有直流電通過,揚聲器不會發聲。當有音頻電流從B端入時,振動膜開始推動碳晶粉一同振動,這種疏密程度不斷變化的碳晶粉其內阻也必然會隨音頻信號發生變化。這樣從C流向E的電流就會成為隨碳晶粉內阻變化的音頻電流,并且帶動舌簧式揚聲器發出聲來。
現在的三極管和碳晶放大器很類似,都是通用很小的電流來控大電流變化來實現“放大”的。
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