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于敏发表的论文

发布时间:2023-11-08 15:39:23

于敏发表的论文

作为“两弹一星”元勋之一,于敏是我国自主培养的杰出的核物理学家,也是我国核武器研究和国防高技术发展的杰出领军人物之一。

周光召称他“毕生奉献、学界楷模”。荣获“两弹一星”功勋奖章、国家科学技术进步特等奖、国家自然科学奖一等奖、国防重大科技成果一等奖等十几项重大奖项的于敏,曾经为了我国的核武器研究而“隐身”长达三十年之久,甚至直到今天,他的事迹也鲜见于报端。

创造世界纪录的“两弹元勋”

“这次改变决定了我的一生。”从事氢弹的研究,是于敏一生中最重大的转折。

国际上,真正意义上的战略核武器都是指氢弹。从理论到技术,氢弹都要比原子弹复杂得多。为了加快氢弹的突破,1961年1月,于敏被国家选派参加氢弹理论的预先研究。34岁年轻有为的于敏,带领他的原子核理论研究小组,正处在重大成果突破的关键时刻。

“国家兴亡、匹夫有责,我不能有另一种选择。”于敏毫不犹豫地表示服从分配。

经过多年的潜心研究,一次次陷入困境又一次次突出重围,经历了我国核武器研究史上著名的“百日会战”之后,于敏带领的科研队伍终于实现了氢弹原理的重大突破。

朱光亚院士评价称,在突破氢弹的技术途径的过程中,“于敏发挥了关键作用”。这一作用被一同参与研究的同事们直接评价为氢弹的“首功”。

1999年9月18日,在中央军委表彰为研制“两弹一星”做出突出贡献的科技专家大会上,他被授予“两弹一星功勋奖章”,并代表获表彰科学家作了发言。

他在发言中总结道,从第一颗原子弹爆炸到第一颗氢弹试验成功,美国用了7年3个月,前苏联用了6年3个月,英国用了4年7个月,法国用了8年6个月。而中国人只用了2年8个月的时间,创造了研制氢弹的世界纪录。

开创历史的“国产一号土专家”

于敏在回忆自己的“转行”心路历程时说到,“童年亡国奴的屈辱生活给我留下惨痛的记忆,中华民族不欺负旁人,也不能受旁人欺负,核武器是一种保障手段,这种民族情感是我的精神动力。”

于敏出生于1926年8月,他父亲当时是天津的一位小职员。他在天津耀华中学念高中时,就以门门功课第一的成绩闻名全校。1944年,于敏考进了北大工学院机电系。1946年,出于对理论研究的热爱,于敏转到理学院物理系,并将自己的专业方向定为理论物理。他在理论物理方面的天赋很快展现出来,并以惊人的记忆力和领悟力赢得教授们的欣赏。1951年于敏以优异的成绩毕业。不久,他被慧眼识才的钱三强、彭桓武调到中科院近代物理研究所,25岁的于敏开始了他的科研生涯。

1957年,以朝永振一郎(后获诺贝尔物理奖)为团长的日本原子核物理和场论方面的访华代表团来华访问,年轻的于敏参加了接待。于敏的才华给对方留下了深刻印象。他们回国后,发表文章称于敏为中国的“国产土专家一号”。诺贝尔奖得主、核物理学家玻尔访华时,也称赞于敏是“一个出类拔萃的人”。

以我国当时的条件,想要快速突破氢弹着实困难重重。不过,“土专家”有他自己的办法。此时,于敏“善于抓住主要矛盾”去解决问题的特质得以发挥,他领导下的工作组人手一把计算尺,废寝忘食地计算着,一篇又一篇的论文交到了钱三强的手里,一个又一个未知的领域被攻克。

在研制核武器的权威物理学家中,于敏几乎是惟一一个未曾留过学的人,但是这并没有妨碍他站到世界科技的巅峰。彭桓武院士说:“于敏的工作完全是靠自己,没有老师,因为国内当时没有人熟悉原子核理论,他是开创性的。”钱三强称,于敏的工作“填补了我国原子核理论的空白”。

制造核武器的“和平主义者”

于敏说,自己是一个和平主义者。正是因为怀抱着对和平的强烈渴望,才让本有可能走上科学巅峰的于敏,将自己的一生奉献给了默默无闻的核武器研发。

“我当然不愿意打仗,我打心眼里赞成核武器最好都彻底销毁、完全禁止。可是,在50年代,核大国几次威胁要使用核武器来打我们,你要想不受人家欺负的话,就不能没有核武器。”

于敏说,但我国的核武器是属于战略防御性质,完全是为了自卫。因此,技术路线也和国外不同。我国核武器是用先进技术打破核垄断,并不追求核武器的多样化。“我国的核武器是威慑力量,主要防备他国干预我国内政。”

“我想,核武器最终会被销毁。”于敏坚信,当全球战略多极化,霸权主义没有实战余地的时候,和平与发展将真正成为现实。

爱国、爱历史、爱诗词的“于老爷子”

“学术如山,性情如水。”于敏不仅以其学术贡献令后辈们高山仰止,更以平和善良的性格赢得了身边人的爱戴。一位昔日的老同事透露,由于极为平易近人,于敏私下里被同事和晚辈们亲切地称为“老于”、“于老爷子”。

和于敏一起工作过多年的郑绍唐研究员说,单位的晚辈们都很喜欢他,特别喜欢向他请教,因为他从来没有“怎么连这个都不懂”的苛责,有的只是悉心的指导,有时候,为了给后辈演示得更清楚,在病床上的他,一个推导过程就能写好几页。

曾经幽默地自嘲为“硬件老化了,软件也过期了”的于敏,在学生蓝可看来,“脑子永远只有20多岁。”

“老师有一套行之有效的治学方法。” 学生蓝可对老师的治学风格几近崇拜,这从她描述老师时候的用词就可以看出:“锲而不舍”、“知其然更要知其所以然”、“透过现象看本质”、“基础理论与实际应用相结合”、“学识广博”、“勇于创新”……

蓝可说,老师最大的特点就是爱国,“这一点从他的话里话外到处都能感受到”。

于敏虽然是一位大物理学家,但他最大的爱好是中国历史、古典文学和京剧。他从小就会背不少古诗词。他喜欢读的书有《资治通鉴》、《史记》、《汉书》、《三国志》、《三国演义》、《红楼梦》等等。隔三岔五地,他还会去看上一次从小就爱看的京剧。

儿子于辛说,父亲最崇拜的历史人物就是诸葛亮和岳飞。诸葛亮的“淡泊明志,宁静致远”是他座右铭,也从小就教育子女“只有淡泊名利、潜心做事,才能有所成”。而父亲教会他心爱的孙子的第一首诗,就是岳飞的《满江红》。

目前,88岁高龄的于敏仍是单位的重要“顾问”。每每遇到难题或重大决策时,就会想到要请“于老爷子”出山,以他平生所学,继续为祖国的核物理事业提供宝贵的咨询和建议。

除了氢弹之外,于敏光辉灿烂的一生还有什么科研成果?

被称为中国氢弹之父的于敏,除了在氢弹原理中解决突破了热核武器物理等一系列基础问题,提出了从原理到构型的基本完整设想,之后长期参加领导核武器的理论研究,并解决了大量关键性的理论问题。

一:对于大多数人来说,于敏这个名字并不熟悉,但在我国核武器领域,他被称为氢弹之父。他从1961年开始投身于国防建设,半个多世纪来一直刻苦钻研。他说,国家需要我,我一直全力以赴,所以就在武器研究领域里面,一直工作下来。

二:于敏,1944年考入北大工学院的机电系,之后转入物理系学习。1961年时任国家二级部副部长的钱三强找到了于敏,交给了他一项保密的工作:为我国氢弹研制做准备。当时,我国的各方面技术条件都相当落后,各方的资料几乎为零,于敏从零开始,他尽可能多的搜集国外的相关信息 尽全力进行氢弹的理论研究和设计探索。他说,氢弹有工程问题,又有技术问题,又有科学问题,是三者都有的一种尖端技术,所以要学的东西很多,我不懂的东西很多。

三:对于于敏来说 工作几乎就是他生命的全部。为了得到一个准确的数据,他甚至趴在地上 绘出一条条的特征线,然后马上跟大家讲解,于敏工作起来不分白天黑夜,有时会因突发一个灵感,半夜起床伏案工作。在一次实验中突然发现原设计中等的一个数据可能有问题,但这时试验装置已经下了竖井,他知道自己将要承担责任,还是立即报告上级要求暂停实验。经过一天一夜的排查,终于解决了这个问题,他才露出满意的笑容,向上级报告继续试验。

于敏这一生获得了无数荣耀,有国家自然科学奖一等奖、中国杰出科学家奖、两弹一星功勋奖章、感动中国2014年度人物等等。他那为中国的科技事业做出贡献的精神 ,那宽大的胸襟和坚持不懈的毅力都值得我们学习。

获得共和国勋章的人有哪些?

1、于敏

于敏(1926年8月16日—2019年1月16日),出生于河北省宁河县(今天津市宁河区)芦台镇,核物理学家,国家最高科技奖获得者,“共和国勋章”获得者。

在中国氢弹原理突破中解决了一系列基础问题,提出了从原理到构形基本完整的设想,起了关键作用。此后长期领导核武器理论研究、设计,解决了大量理论问题。对中国核武器进一步发展到国际先进水平作出了重要贡献。

2、袁隆平

袁隆平(1930年9月7日-2021年5月22日),男,汉族,生于北京,享誉海内外的著名农业科学家,中国杂交水稻事业的开创者和领导者,“共和国勋章”获得者,被誉为“杂交水稻之父”。

袁隆平致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广,发明“三系法”籼型杂交水稻,成功研究出“两系法”杂交水稻,创建了超级杂交稻技术体系。

并提出并实施“种三产四丰产工程”,运用超级杂交稻的技术成果,出版中、英文专著6部,发表论文60余篇。

3、钟南山

钟南山,男,汉族,1936年10月20日出生于江苏南京,福建厦门人,呼吸内科学家,中国工程院院士,中国医学科学院学部委员,中国抗击非典型肺炎、新冠肺炎疫情的领军人物,“共和国勋章”获得者。

钟南山长期致力于重大呼吸道传染病及慢性呼吸系统疾病的研究、预防与治疗,成果丰硕,实绩突出。2021年11月,担任中国消防宣传公益使者。

共和国勋章获得者事迹有哪些?

截至2020年8月11日,共和国勋章获得者有于敏、申纪兰、孙家栋、李延年、张富清、袁隆平、黄旭华、屠呦呦、钟南山。

(一)于敏(1926年8月16日—2019年1月16日),出生于河北省宁河县(今天津市宁河区)芦台镇,核物理学家,国家最高科技奖获得者,“共和国勋章”获得者   。

1丶在中国氢弹原理突破中解决了一系列基础问题,提出了从原理到构形基本完整的设想,起了关键作用,此后长期领导核武器理论研究、设计,解决了大量理论问题。

2丶对中国核武器进一步发展到国际先进水平作出了重要贡献。从20世纪70年代起,在倡导、推动若干高科技项目研究中,发挥了重要作用。

(二)申纪兰(1929年12月29日至2020年6月28日),女,汉族,出生于山西省平顺县,中共党员,共和国勋章”获得者、山西省平顺县西沟村党总支副书记 。

申纪兰主要成就:

1丶争取同工同酬:申纪兰就带领西沟妇女在太行山上,和男人们展开了一场“劳动竞赛”活动,并争取到了“男女干一样的活,应记一样的工分”的要求。

1954年9月,申纪兰当选为中华人民共和国第一届全国人大代表,她提出的《男女同工同酬》倡议,被写进了中华人民共和国的第一部《宪法》。

2丶完善联产承包:申纪兰在西沟村探索出了一条“统一经营与分散经营”相结合,“集体优越性和个人积极性”同发挥的“双层经营”新路子。

3丶探索发展之路:申纪兰带领西沟人积极践行总书记提出的“绿水青山就是金山银山”的发展理念。

4丶竭诚奉献老区:申纪兰虽已高龄,但她仍然在为平顺人民、为上党老区人民脱贫致富奔小康忙碌奉献。

(三)孙家栋,男,汉族,中共党员,1929年4月8日出生,辽宁瓦房店人 [30]  ,共和国勋章获得者  ,两弹一星功勋奖章获得者。

1丶是中国人造卫星技术和深空探测技术的开创者之一。

2丶为中国突破卫星基本技术、卫星返回技术、地球静止轨道卫星发射和定点技术、导航卫星组网技术和深空探测基本技术作出了重大贡献。

(四)李延年,1928年11月出生,男,汉族,河北昌黎人,中共党员,共和国勋章获得者。

1丶1945年10月入伍,原54251部队副政治委员。参加过解放战争、湘西剿匪、抗美援朝战争、边境防卫作战等大小战斗20多次,荣立特等功1次,三等功、小功若干次。

2丶始终保持老英雄、老党员、老军人的革命本色;居功不自傲;自身要求严;离休后被评为“先进离休干部”丶“优秀共产党员”。

(五)张富清,男,汉族,解放大西北系列战斗中英勇善战、舍生忘死,荣立西北野战军特等功一次、军一等功一次、师一等功一次、师二等功一次和团一等功一次。

1丶被授予军“战斗英雄”称号、师“战斗英雄”称号和“人民功臣”奖章。

2丶建国后,他响应国家号召主动到偏僻的湖北来凤县工作,为贫困山区奉献一生。60多年来,张富清刻意尘封功绩,连儿女也不知情。2018年底,在退役军人信息采集中,张富清的事迹被人们发现。

(六)袁隆平(1930年9月7日-2021年5月22日),男,汉族,江西省九江市德安县人。

1丶中国杂交水稻事业的开创者和领导者;中国共产党的亲密朋友,无党派人士的杰出代表;“共和国勋章”获得者;湖南省政协原副主席;国家杂交水稻工程技术研究中心原主任;中国工程院院士 ;被誉为“杂交水稻之父”  。

2丶致力于杂交水稻技术的研究、应用与推广,发明“三系法”籼型杂交水稻,成功研究出“两系法”杂交水稻,创建了超级杂交稻技术体系 。

3丶提出并实施“种三产四丰产工程”,运用超级杂交稻的技术成果,出版中、英文专著6部,发表论文60余篇   。

(七)黄旭华,舰船设计专家、核潜艇研究设计专家。

1丶长期从事核潜艇研制工作,开拓了中国核潜艇的研制领域,是中国第一代核动力潜艇研制创始人之一,被誉为“中国核潜艇之父”。

2丶为中国核潜艇事业的发展做出了杰出贡献,主持完成中国第一代核潜艇和导弹核潜艇研制。

(八)屠呦呦,女,1930年12月30日出生于浙江宁波,汉族,中共党员,药学家。

1丶中国中医科学院首席科学家, 终身研究员兼首席研究员,青蒿素研究开发中心主任,博士生导师,共和国勋章获得者。

2丶多年从事中药和中西药结合研究,突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素。

3丶第一位获诺贝尔科学奖项的中国本土科学家 ,诺贝尔科学奖项是中国医学界迄今为止获得的最高奖项,也是中医药成果获得的最高奖项。

(九)钟南山,男,汉族,中共党员,呼吸内科学家,广州医科大学附属第一医院国家呼吸系统疾病临床医学研究中心主任,中国工程院院士,中国医学科学院学部委员 ,中国抗击非典型肺炎、新冠肺炎疫情的领军人物 。

1丶长期从事呼吸内科的医疗、教学、科研工作。

2丶重点开展哮喘,慢阻肺疾病,呼吸衰竭和呼吸系统常见疾病的规范化诊疗、疑难病、少见病和呼吸危重症监护与救治等方面的研究。

3丶首次证实了隐匿型哮喘的存在。他所领导的研究所对慢性不明原因咳嗽诊断成功率达85%,重症监护室抢救成功率达91%。

以上内容参考:百度百科-共和国勋章     百度百科-于敏    百度百科-申纪兰百度百科-孙家栋   百度百科-李延年  百度百科-张富清  百度百科-袁隆平百度百科-黄旭华   百度百科-屠呦呦  百度百科-钟南山

三极管的工作状态与应用论文

三极管的工作状态与应用论文【1】

摘 要:半导体三极管是电子电路的重要元件,它在不同的外部条件下表现出不同的工作状态,从而具有多种不同的功能,因此得到了广泛的应用。

本文主要阐述了三极管的工作状态及其在不同状态下的应用。

关键词:三极管 工作状态 应用

半导体三极管是电子电路的重要元件,它在不同的外部条件下表现出不同的工作状态,从而具有多种不同的功能,因此得到了广泛的应用。

1 三极管的工作状态

三极管在电路中一般表现出三种工作状态:截止状态、放大状态和饱和状态。

1.1 截止状态

当加在三极管发射结的电压小于PN结的导通电压时,基极电流为零,三极管处于截止状态。

实际上为了使三极管可靠地截止,常使UBE≤0,此时发射结和集电结均处于反向偏置状态,[1]集电极和发射极之间相当于开关的断开状态。

1.2 放大状态

当三极管的发射结正向偏置,且加在发射结的电压大于PN结的导通电压,集电结反向偏置时,三极管处于放大状态。

这时基极电流的微小变化,会引起集电极电流的较大变化,三极管具有电流放大作用。

1.3 饱和状态

当三极管的发射结正向偏置,且加在发射结的电压大于PN结的导通电压,集电结也正向偏置时,三极管处于饱和状态。

这时基极电流较大,集电极电流也较大,但集电极电流不再随着基极电流的变化而变化,三极管失去电流放大作用,集电极与发射极之间的电压很小,相当于开关的导通状态。

2 三极管不同状态下的应用

2.1 三极管放大状态下的应用

三极管处于放大状态时具有电流放大作用,利用这一特点,三极管常用在模拟放大电路中。

三极管对小信号实现放大作用时,基本放大电路有三种不同的连接方式:共发射极接法、共基极接法和共集电极接法。

在共发射极接法中,常用的放大电路有固定式偏置电路、分压式偏置电路和带有射极电阻的固定式偏置电路。

固定式偏置电路静态工作点不太稳定,受温度的影响,输出信号容易产生失真,故在实际中常采用分压式偏置电路以稳定静态工作点。

电路如图1所示。

共发射极接法放大电路因其电压放大倍数比较高,而得到广泛的应用,在多级放大电路中,多用作中间级。

在共集电极接法中,负载接在发射极,输出电压从发射极输出,因此,叫射极输出器。

因输出电压与输入电压同相,输出信号跟随输入信号的变化而变化,因此,射极输出器又称为射极跟随器或电压跟随器。

射极跟随器的电压放大倍数略小于1,没有电压放大作用,但有一定的电流放大作用和功率放大作用。

在多级放大电路中,射极输出器作为输入级可减轻信号源的负担,作为输出级可提高放大电路的带负载能力,作为中间级起阻抗变换作用,使前后级共发射极放大电路阻抗匹配,实现信号的最大功率传输。[2]

在共基极接法中,交流信号从发射极输入,从集电极输出。

该电路没有电流放大作用,但具有电压放大作用,而且其频率特性比较好,一般多用于高频或宽频带放大电路及恒流源电路。

2.2 三极管截止和饱和状态下的应用

三极管处于截止状态时相当于开关的断开状态,处于饱和状态时相当于开关的导通状态,利用这种开关特性,三极管常用在数字电路中。

在稳定状态下,三极管只能工作在饱和区或截止区,它的输出端要么处于高电位,要么处于低电位,即要么有信号输出,要么无信号输出。

实际应用时,由于三极管需要频繁地在断开和闭合状态之间进行切换,因此为了提高开关速度,常使三极管工作在浅饱和区状态。

三极管的开关特性常见的具体应用有:用于彩色电视机、通信设备的开关电源;用于驱动电路,驱动发光二极管、蜂鸣器、继电器等器件;用于彩色电视机行输出管;用于开关电路、高频振荡电路、模数转换电路、脉冲电路、低频功率放大电路、电流调整等;在冶金、机械、纺织等工业自动控制系统中,光电开关可作指示信号,指示加工工件是否存在或存在的位置。[3]

开关三极管因其寿命长、安全可靠、没有机械磨损、开关速度快、体积小等特点,得到越来越广泛的应用。

掌握了三极管的各种工作状态,了解了三极管的基本应用,在分析和设计更复杂电路时,就能灵活运用。

参考文献

[1] 袁明文,谢广坤.电子技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2013:11.

[2] 李仁华,冯�.电子技术[M].北京:北京理工大学出版社,2010:44.

[3] 于敏,李闽.三极管开关特性探讨[J].硅谷,2012(1):24.

晶体三极管在不同工作状态下的应用【2】

【摘 要】本文提出了晶体三极管的在不同工作状态下的分类和特性,并指出如何根据晶体三极管的不同工作状态时的作用进行实际应用,从而增强学生对晶体三极管的工作状态的了解,提高学生分析和解决问题的能力。

【关键词】非线性器件;导通角;正向偏置;反向偏置

1.引言

晶体三极管是电子电路中非常重要的元器件,每一种电子电路几乎都离不开它。

它是一种非线性器件,在不同的外部条件下会呈现出不同的工作状态。

在实际应用时,可根据它的不同工作状态应用到不同的电子电路中,从而有效地发挥它的作用。

为了更好地在电路中发挥晶体三极管的作用就要掌握不同工作状态下它的分类和特性,这样不但有利于很好地应用晶体三极管,而且有利于学习和掌握电路的基本知识,这样在分析和设计电路时就会得心应手,避免出现错误。

2.晶体三极管在不同工作状态下的分类

晶体三极管是有源器件,它在电路中工作时,要在它发射结和集电结施加不同的偏置电压。

而根据它的基极和集电极偏置电压的不同,晶体三极管呈现不同的工作状态。

此时可把晶体三极管的工作状态划分成不同的区域。

即如果发射结正向偏置、集电结反向偏置,晶体三极管工作在放大区;如果发射结正向偏置、集电结正向偏置,晶体三极管工作在饱和区,如果发射结反向偏置或零偏、集电结反向偏置,晶体三极管工作在截止区。

晶体三极管工作在饱和区和放大区时都说明它是导通的,放大器在信号的一个周期内的导通情况可用导通角来衡量。

放大器的导通角用θ来表示,定义为晶体三极管一个信号周期内导通时间乘以角频率ω的一半。

根据放大器导通角的不同可晶体三极管放大器分为甲类、乙类、丙类、丁类等放大器。

3.各类放大器的特性和应用

3.1 甲类放大器

当晶体三极管放大器的静态工作点设置在放大区时,即发射结正向偏置、集电结反向偏置时,放大器工作在放大状态。

此时,在输入信号的整个周期内,晶体三极管都是导通的`,导通角θ为1800,此时晶体三极管放大器称为甲类放大器。

其工作波形如图a所示。

它的工作特性是:静态工作点电流比较大,非线性失真小、管耗大、效率低、输出功率小。

甲类放大器有电压放大的作用,可应用到电压放大和小功率放大电路中。

另外由于它的失真小,所以在宽带功率放大器中,晶体三极管也工作在甲类状态,但由于它的效率低、输出功率小,不能满足功率放大器对输出功率的要求,所以常采用功率合成技术,实现多个功率放大器的联合工作,获得大功率的输出。

3.2 乙类放大器

当晶体三极管放大器的静态工作点设置在截止区时,如果信号为正时三极管导通,信号为负时三极管截止。

即三极管在信号的半个周期导通,导通角θ为900,此时放大器为乙类放大器,它放大的信号缺少半个周期,是失真的。

但是在乙类互补推挽放大电路中,用两个互补的三极管轮流推挽导通就可以弥补这种失真的不足,从而输出完整的信号波形,电路如图b所示。

乙类放大器由于管耗小,效率大大提高。

3.3 甲乙类放大器

在实际功率放大电路中,由于晶体三级管发射结存在导通压降,所以在乙类互补功率放大器中,由于V1、V2管没有基极偏流,静态时两个管的发射结偏置电压为零。

当输入信号小于晶体管的死区电压时,管子仍处于截止状态。

因此,在输入信号的一个周期内,两个晶体三极管轮流导通时形成的基极电流波形在过零点附近一个区域内出现失真。

即在两管输出波形的交接处存在失真,这种失真称为“交越”失真。

这时需要在两个晶体三极管的基极加上等于发射结导通压降的电压,使两个晶体三极管均处在微导通状态,两管轮流导通时,交替得比较平滑,这样就消除了交越失真。

电路如图c所示。

3.4 丙类放大器

当导通角θ小于900时,晶体三极管放大器称为丙类放大器。

丙类放大器又因工作状态的不同可分为欠压、临界和饱和三种工作状态。

当放大器工作在放大区和截止区时为欠压状态,如果晶体三极管工作刚好不进入饱和区时,则称为临界工作状态。

晶体三极管工作进入饱和区时为过压状态。

三种状态时集电极输出的波形分别为尖顶余弦脉冲、略微平缓的余弦脉冲和顶端凹陷的余弦脉冲。

由于这几种余弦脉冲都可以分解出基波分量和各次谐波分量,又由于谐振回路具有滤波作用,晶体三极管放大器的输出电压仍为没有失真的余弦波形。

所以丙类放大器可和谐振回路共同构成丙类谐振功率放大器或丙类倍频器。

丙类放大器工作在欠压状态时,放大器输出功率小,管耗大,效率低。

工作在过压状态时,放大器输出功率较大,管耗小,效率高。

工作在临界状态时,放大器输出功率大,管耗小,效率高。

3.5 丁类放大器

丙类放大器可以通过减小电流导通角θ来提高放大器的效率,但是为了让输出功率符合要求又不使输入激励电压太大,导通θ就不能太小,因而放大器效率的提高就受到了限制。

丁类放大器的导通角也是900,但是丁类放大器工作在饱和或截止状态。

由于三极管工作在饱和状态时集电极电流ic最大,但集电极和发射极之间的电压uce最小。

三极管工作在截止状态时集电极电流ic最小,但集电极和发射极之间的电压uce最大。

所以丁类放大器在工作时,ic和uce的乘积最小,理想情况下它们的乘积可接近于零。

在积分区间不变时,即导通角θ不变时,ic和uce的乘积越小,晶体管集电极的耗散功率起小,晶体管放大器集电极的效率就越高,输出功率就越大。

因此,在这两种状态时集电极损耗很小,三极管的效率高,即丁类放大器的效率比丙类放大器要高。

3.6 振荡电路中的放大器

晶体三极管放大器在具体电路中应用时,可以不单单间工作在一种工作状态。

有时会根据电路的要求,在设计时,当电路中的输入信号发生变化时,放大器的工作状态也发生变化,从而满足电路的实际要示。

比如在振荡电路中,起振时,电路工作于小信号状态,即三极管工作在甲类状态,因此可将振荡电路作为线性电路来处理,用小信号等效电路求出振荡环路的传输系数。

随着振荡幅度的增大,输入信号的幅度也越来越大,放大器的工作由线性状态进入非线性状态,再加上电路中偏置电路的自给偏压效应,使得晶体管的基极偏置电压随着输入信号的增大而减小,这样使三极管的工作状态进入乙类或丙类非线性工作状态,相应的放大倍数随之减小,直到振荡进入平衡状态。

在振荡电路的起振到平衡的过程中,电路由小信号工作到大信号工作,放大器的工作状态也由甲类、乙类过渡到丙类,从而满足了振荡电路对放大器的要求。

这正是放大器各种工作状态的很好的应用。

4.结束语

总之随着放大器的进一步研究和应用,其分类也越来越多,应用也越来越广泛。

现在又出现了效率比丁类放大器还高的戊类放大器。

在实际电路中,要根据电路对放大器的要求来选用放大器的不同状态。

比如电压放大时要求电压放大倍数要高,就要选用电压放大器。

功率放大时就要选择功率放大倍数高的功率放大器。

在输入信号频率不同时,还要考虑电路中的参数与信号频率的关系。

只有掌握了放大器的各类状态,才能很好地把知识应用到实际电路中。

参考文献:

[1]胡宴如.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社,2004:95-97.

[2]胡宴如.高频电子线路[M].高等教育出版社,2004:35-37,65-66.

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