璀璨华夏:挽千古意难平

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第452章 功率放大器

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“电子元件……利用电的特性和电学材料的组合配用,就能做到让电实现这样的用途!”

“这样的配用肯定不止振荡器这一种,就像基于电容的作用原理,找出能够储存电力且不瞬间流失电力的电学材料,就能实现电力被储存起来,用电器就可脱离固定电线供电,灵活性极大增加。

电灯、电台这样的用电器就能在任何地方使用,哪怕荒郊野外行军途中!

还有用铜线绕组的电磁力和三极管的高频率开关通电,再用配套的电路和结构设计,让电磁力始终只对一个方向施加磁力,是否就能实现将电力转化为机械的旋转力?

当然这肯定没有那么简单,也不一定是靠铜线绕组和三极管实现的,但旋转机械力能转换为电能,那电能就一定有办法转换成机械能。

后世那些功能匪夷所思的用电器就是这样被一点一点扩展出来的!”

“不过这些未免有些太复杂了,要研发出一种前所未有的用电器或电子元件,得将晦涩难懂的电学原理全面学习透彻,要详细了解各种已有电子元件的作用和结构,要熟知电路是如何以特定的布局将各种电子元件组合在一起,还得了解各种机械传动原理。

最终才能基于前人积累的经验开创出全新的科技或科学原理。

我算是知晓后世的教育为什么需要十几二十年的时间才能让一个人成材了。

依我所见,十几二十年怕都远远不够一个人学习完某个领域所有的前人积累,能在某个领域下的分支开创出些许新的成果,那都已经是了不得的成就了。

人一生匆匆几十载,不过区区三万来天,实在太短太短……”

说到这里,古代的科研人员们不由得生出一股遗憾来。

天幕揭示给他们的科技世界是那么的浩瀚无垠,可以预见的未来世界是那么的精彩令人神往,而他们的一生注定要在科研一道中耗尽所有心血与热情。

未来世界的科技太过宏伟,几十年的寿命注定了他们看不到自己所处的世界像后世一样繁华璀璨,那无疑是一种莫大的遗憾。

“有上天眷顾传授我们学识,我们的科技发展能够日进千里,相比较后世科学家一辈子的成就,可能仅仅只是为偌大的科技世界贡献出小小的一份新事物或新理解,甚至于耗尽一生也做不出这么一点成就,我等是在没什么可遗憾不甘的。”

“相较天地宇宙之浩瀚,人本就与世间的蝼蚁无甚差别,能给自己的子孙后代谋福,能给未来世界的繁荣昌盛添砖加瓦,哪怕就是一片瓦,一枚钉,那也是煌煌史册上值得千古留名的荣耀。”

“以后电器研究咱们又多了一条向电子元件探索的路,不如指甲盖大的电子元件,要是眼神不好使我们也得像后世的人一样戴眼镜喽。”

“设计设计,需要戴眼镜的人本就大有人在,市场需求可是不小,做好了咱也能给科研院多开一条财路,也好改善改善咱们的物质生活,哈哈哈……”

……

【简易版的无线电发报机虽然已经能够实现无线通讯,但仍有很多可以挖掘的地方。

一个是简易无线电台的功率依然很小,信号无法获得足够能量进行远距离传输。

在传输过程中会因为自然界几乎所有物体都会发出的电磁波所干扰,比如大气雷电活动和温度变化产生的电磁噪音。

也会因为地形的阻隔导致信号迅速衰减,难以到达接收端。

比如山体、建筑物阻隔,山谷两侧山坡多次折射电磁波导致信号衰减,还有水面也会反射电磁波。

解决方案就是靠功率发大器,将输入的弱电信号放大成具有足够功率的强电信号。

前文提到,三极管可以通过控制电路流通,让两股电流汇集到一个发射端输出电流,从而实现放大电压和电流,也就是功率放大作用。

所以功率放大器的基本逻辑是通过累加三极管实现放大功率,但要实现这一点绝不仅仅是累加三极管就能实现的。

其实在前文振荡器的电路结构中就已经涉及了一个最基本的功率放大电路。

它由一个三极管,多个电阻,一个电容,以及输入输出电压组成。

输入端接入电源后,电流首先流到电容内,电容通过不断充电放电,将直流电变成交流电。

交流电再流入三极管基极前端的电阻,电阻通过合理选择阻值,能够精确地控制流入到基极的电压和电流。

这里要解释一下,三极管要想处于放大状态,集电极输入的电压就得比基极输入的电压大,否则发射极的电子会向基极扩散,三极管也就失去了放大的作用。

所以基极前端的电阻控制流入基极的电压和电流,阻值较大;集电极前端的电阻控制流入集电极的电压和电流,阻值比基极电阻阻值小。

继续讲回到电路,电源直流电通过电容后变成交流电,再通过基极前端的电阻流入三极管基极,基极电流再流入发射极。

因为三极管的特殊结构,这些电流一部分会在基区形成基极电流,大部分则在集电结电场作用下漂移到集电极,形成集电极电流。

如此当基极电流有一个微小的变化时,集电极电流就会产生一个较大的变化。

此时集电极前端的电阻,会在集电极电流增加的同时分担更多电源输出的电压,起到了限制集电极电流的大小,防止电流过大损坏三极管。

以及为三极管提供合适的直流偏置电压。

最终基极和集电极的电流都会从发射极流出,此时电流已经被三极管放大了几十到几百倍之间,放大倍数取决于三极管的掺杂浓度与耐热性能。

因为三极管的运作会产生直流电压,所以被放大的电流还得经过一个电容,将电流都过滤成交流电,最终流向输出端。

这就是功率放大器最基本的一个电路单元。

将这些基础电路单元再进行耦合就能得到一个完整的功率放大器,当然具体耦合方式也要进行一些相应的电路设计。

一般的无线电功率放大器可将功率放大100至1000倍之间。

不过随着科技进步,未来那些用于专业通信基站、雷达等大型设备的功率放大器,功率放大倍数甚至可以超过倍。

而功率如此夸张的电磁波能量,甚至已经可以对一定范围内的生物造成实际伤害,比如灼烧人的皮肤,烧瞎人的眼睛。】

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