4双极型分立元件放大器
经典的分立元件功放电路
经典的分立元件功放电路经典的分立元件功放电路是一种常用的音频放大电路,用于将低功率的音频信号放大为较高功率的音频信号,以驱动扬声器产生高质量的音频输出。
以下是关于分立元件功放电路的十个例子:1. 单级共射式功放电路:这是最简单的功放电路之一,由一个NPN 型晶体管和几个电阻组成。
它具有较高的电压增益和较低的输入阻抗,适用于低功率应用。
2. 双级共射式功放电路:这种电路在单级共射式功放电路的基础上增加了一个额外的共射级,以提高电压增益和输出功率。
它在音频放大领域广泛应用。
3. 压控放大器(VCA):VCA是一种特殊的功放电路,它具有可以通过控制电压来调节增益的特点。
它常用于音频处理和音量控制应用。
4. 互补对称功放电路:这种电路由NPN型和PNP型晶体管组成,可以提供高质量的音频放大效果。
它具有较低的失真和较高的稳定性。
5. A类功放电路:A类功放电路通过将音频信号直接放大,不进行任何切割或变换,以实现较高的音频质量。
它的效率相对较低。
6. AB类功放电路:AB类功放电路是A类功放电路和B类功放电路的结合,既具有较高的音频质量,又具有较高的效率。
它广泛应用于音频设备中。
7. D类功放电路:D类功放电路使用数字开关技术,通过将音频信号转换为脉冲宽度调制(PWM)信号,然后再进行放大,以实现高效率和低功耗。
8. 功率放大器:功率放大器是一种专用的功放电路,用于放大较高功率的音频信号,以驱动大功率扬声器。
它通常需要较大的散热器来散热。
9. 音频放大器:音频放大器是一种专用的功放电路,用于放大音频信号的幅度,以实现较大的音量和更好的音质。
它在音响系统中起着关键作用。
10. 无负反馈功放电路:无负反馈功放电路是一种特殊的功放电路,它不使用负反馈来稳定放大电路,而是通过优化电路设计和选用高质量的元件来实现高性能的音频放大效果。
以上是关于经典的分立元件功放电路的十个例子。
这些电路在音频放大领域发挥着重要作用,具有不同的特点和适用范围。
模拟电路放大器基础
ED
RD
RG
RS
CS
放大单元由场效应管及周边元件组称为场效应管放大电路
Ui
RL
R1
Rf
UO直流电源,直流电源有两个作用:一是给放大单元提供正确的偏置,使其工作在放大状态,(如使晶体三极管发射结正偏,集电结反偏)。二是为输出信号提供能量,信号通过放大电路使输出电压或电流得到放大,也就是信号功率得到放大,而直流电源就提供了输出功率。
得到直流通路
IBEQ
UBEQ
UCC
RB
RC
UCEQ
(2)写出三极管输入、输出回路负载方程
由输入回路可以得到
由输出回路可以得到
(3)在输入、输出特性曲线的伏安平面上分别画出输入、输出回路负载线
UCC
0
IBQ
输入特性曲线
输入回路直流负载线
其交点Q所对应的电流和电压就是工作点电流和电压
输出特性曲线
放大器的输入阻抗定义为:
如果电路中所有的电抗性元件均不予考虑,那么输入阻抗就可用输入电阻来表示:
放大器的输出阻抗是将负载断开后,信号源为零时,从输出端看进去的等效阻抗,可用戴维南定理来求,即:
3.非线性失真
具有放大作用的电子器件一般都是非线性器件,信号经过放大器后,必然产生某种程度的失真。当输入单一频率的正弦信号时,输出信号将是一个周期性的非正弦波,即输出信号新的谐波分量产生,基波频率和输入信号频率相同,为有用信号,谐波分量就是由电子器件的非线性引起的。显然,谐波成分比例越大,失真就越大。这种因电子器件非线性特性引起的产生新的谐波分量的失真称为非线性失真。
进行静态分析必须先得到放大电路的直流通路。
例2-1 如图所示固定偏置放大电路,已知RB =200 K,RC =3K,UCC = 12V,=50,试计算该电路的静态工作点。(设晶体管为硅管,UBE = 0.6V)
!用分立元件设计放大器电路教程
用分立元件设计放大器教程一、功率放大器基本电路特点互补对称式OTL功率放大器基本电路如图①所示。
其中:C1为信号输入偶合元件,须注意极性应于实际电路中的电位状况保持一致。
R1和R2组成BG1的偏置电路,给BG1提供静态工作点,同时也在整个电路中起到直流负反馈作用。
要求通过R1的电流大于BG1的基极电流至少5倍,按照β为100、Ic1为2mA计算,R1应不大于6k,故给定为5.1k;C1因此也相应给定为22μ,它对20Hz信号的阻抗为362Ω;R2需根据电源采用的具体电压确定,约为R1(E/2-0.6)/0.6,按照32V电压值应取为约120K,确切值通过实际调试使BG1集电极电压为15.4V来得到。
C2与R3构成自举电路,要求R3×C2>1/10、(R3+R4)×Ic1=E/2-1.2,因R4是BG1的交流负载电阻,应尽可能取大一点,R3一般取在1k之内。
按照32V电源电压值和Ic1为2mA 进行计算,R3与R4之和为7.2k,实际将R3给为820Ω、R4给为6.8k,Ic1则为1.94mA;C2因此可取给为220μ。
R5和D是BG2、BG3互补管的偏置电路元件,给BG2、BG3共同提供一个适当静态工作点,在能够消除交越失真情况下尽量取小值,根据实验结果一般取在3mA~4mA;改变R5阻值可使BG2与BG3的基极间电压降改变而实现对其静态工作的调整,与R5串联的D是为了补偿BG2、BG3发射结门坎电压随温度发生的变化,最好采用两只二极管串联起来补偿互补管发射结门坎电压随温度发生的变化,使互补管静态工作点稳定。
简化电路中省略使用一只二极管。
并联在BG2、BG3基极间的C4,可使动态工作时的ΔUAB减小,一般取为47μ;C3是防止BG1产生高频自激的交流负反馈电容,一般取为47P~200P。
BG1起电压放大作用,在该电路中被称为激励级,要求Buceo>E、Iceo≤Ic1/400=5μA、β=100~200,所以应选用小功率低噪声三极管。
双极型集成运算放大器
双极型集成运算放大器的电压放大倍数一般在1000倍以上,甚至可达到10万倍以上。
2. 高输入电阻
双极型集成运算放大器的输入级采用差分放大电路,其输入电阻高达兆欧级别,可以减少 信号源的负担。
定义与特点
3. 低输出电阻
双极型集成运算放大器的输出级采用 推挽电路,其输出电阻极低,使得负 载对放大器性能的影响较小。
积分和微分运算
通过适当的外接元件,双极型集成运 算放大器可以实现信号的积分和微分 运算,用于模拟电路中的滤波器和控 制系统。
有源滤波器
低通滤波器
利用双极型集成运算放大器和适当的外接元件,可以构成低通滤波器,用于滤除信号中的高频噪声。
高通滤波器
同样利用双极型集成运算放大器和外接元件,可以构成高通滤波器,用于提取信号中的高频成分。
噪声性能
双极型集成运算放大器的噪声性能 通常优于单极型,特别是在低频范 围内。
与场效应管放大器的比较
线性范围
双极型集成运算放大器的线性范 围更广,适用于多种信号处理任 务。场效应管放大器则线性范围
相对较小。
频率响应
场效应管放大器通常具有更好的 频率响应特性,适用于高频应用。
双极型则适用于中低频应用。
温度稳定性与封装选择
温度稳定性
双极型运算放大器的性能受温度影响较大, 因此应选择具有良好温度稳定性的型号。同 时,可以在电路设计中加入温度补偿元件, 以减小温度对放大器性能的影响。
封装选择
在选择双极型运算放大器时,应考虑其封装 形式。合适的封装可以减小外部干扰,提高 放大器的可靠性。常见的封装形式有DIP、
输出电阻是指运算放大器输出端的等 效电阻,反映了输出信号的负载能力。
带宽增益乘积
4 双极型三极管及放大电路基础
O
iC / mA A
交流负载线
Q
B
iB = 0
C
D
E
uCE/V
Q 尽量设在线段 AB 的中点。则 AQ = QB,CD = DE
40
(三)用图解法分析电路参数对静态工作点的影响
Q`
Q`
6 0 uA
Q IBQ Q `` v B E/V v B E/V
ICQ t
Q
4 0 uA
Q `` 2 0 u A v C E/V v C E/V
t
V B EQ t
V C EQ t
通过图解分析,可得如下结论: 1. vi vBE iB iC vCE |-vo| 2. vo与vi相位相反; 3. 可以测量出放大电路的电压放大倍数; 4. 可以确定最大不失真输出幅度。
发射极开路时,集电结的反向饱和电流。 (2) 集电极发射极间的反向饱和电流ICEO ICEO=(1+ )ICBO
ICBO
c b
c b
uA 即输出特性曲 + 线IB=0那条曲线所 对应的Y坐标的数 值。 ICEO也称为集 电极发射极间穿透 电流。
I C EO
uA
-
e
+
V CC e Ie= 0
ICEO
又称半导体三极管、晶体管பைடு நூலகம்或简称为三极管。
三极管的外形如下图所示。
三极管的外形
三极管有两种类型:NPN 和 PNP 型。主要以 NPN 型为例进行讨论。 2
3
一、 BJT的结构、符号及放大条件
结构与分类 两个PN结、三个引脚,两种类型:NPN和PNP型。
NPN型 C N P N
第八章 分立元件放大电路(一)
电压增益
Vo AV Vi Vo AR Ii ( )
电流增益
Io AI Ii Io AG Vi (S )
互阻增益
5
互导增益
放大电路的性能指标
2、最大输出幅度
表示在输出波形没有明显失真的情况下,放大电路能够提 供的负载的最大输出电压(或最大输出电流),一般指电压的 有效值,以 U om 表示。也可以用峰-峰值表示,正弦信号的峰峰值等于其有效值的 2 2 。
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一、固定偏置放大电路
静态分析 之 图解法
1. 画出直流等效电路
2. 由输入方程求出三极管静态基极电流IB
U CC U BE IB Rb
3. 在三极管输出特性曲线中,找到 IB所对应的那条输出特性曲线
19
RB IB +
RC IC +
U CE
U CC
U BE
-
-
一、固定偏置放大电路
静态分析 之 图解法
输入电阻描述了放大电路对信号源索取电流的大小。 通常希望放大电路的输入电阻越大越好→电阻越大,说明放大电路对信号源索 取的电流越小。
7
Rs + Vs –
Ii + Vi – 放 大 Ri 电 路
放大电路的性能指标
5、输出电阻
输出电阻是从放大器输 出端看进去的电阻。如 图,对负载来说,放大 器相当于它的信号源, 而Ro正是该信号源的内 阻。根据戴维南定理, 放大器的输出电阻定义 为
动态分析 之 图解法
vs Vsm sin ωt
vBE VBB vs iB Rb
负载开路时:
vCE VCC iC Rc
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一、固定偏置放大电路
四极管放大器工作原理
四极管放大器工作原理四极管放大器是一种常用的电子器件,它的工作原理基于四极管的特性和放大电路的设计。
四极管放大器可以放大输入信号的幅度,并将其输出到负载上。
在本文中,我们将深入探讨四极管放大器的工作原理以及其在电子电路中的应用。
我们需要了解四极管的结构和特性。
四极管是一种半导体器件,由两个PN结组成。
它有三个电极,分别是基极(B)、发射极(E)和集电极(C)。
四极管的工作是基于电流的流动和电势的差异。
当电流从基极流入,通过控制基极电流,我们可以控制集电极和发射极之间的电流流动。
四极管放大器的工作原理基于四极管的放大特性。
当输入信号施加到四极管的基极上时,它会引起基极电流的变化。
由于四极管的放大特性,这个变化的电流会被放大,并通过集电极输出到负载电路上。
通过适当的电路设计,我们可以实现输入信号的放大。
四极管放大器通常由多个级联的放大器组成。
每个级别都有自己的四极管和电路,这些级联的放大器可以进一步增强输入信号的幅度。
在级联的过程中,每个级别的输出将作为下一个级别的输入。
这样,放大器的整体增益将是各个级别增益的乘积。
为了实现最大的放大效果,四极管放大器需要正确的偏置和稳定的工作点。
偏置电压是应用在四极管的基极上的恒定电压,它确保四极管在合适的工作区域内工作。
通过调整偏置电压,我们可以使四极管在其线性区域内工作,从而实现更好的放大效果。
四极管放大器还需要适当的输入和输出电阻来匹配输入和输出信号源。
输入电阻决定了输入信号源与放大器之间的匹配程度,而输出电阻决定了放大器与负载电路之间的匹配程度。
通过匹配输入和输出阻抗,我们可以最大限度地传输信号,避免信号的损失。
四极管放大器在实际应用中有广泛的用途。
它可以用于音频放大器、射频放大器和功率放大器等电子设备中。
在音频放大器中,四极管放大器可以放大音频信号,使其能够驱动扬声器。
在射频放大器中,它可以放大射频信号,使其能够传输到远距离。
在功率放大器中,四极管放大器可以放大功率信号,使其能够驱动高功率负载。
分立元件功放电路200w
分立元件功放电路200w随着电子科技的不断发展,功放电路在音频和射频信号放大方面发挥着重要作用。
分立元件功放电路是音频功放的一种常见形式,其设计精良,能够输出高质量的音频信号。
本文将介绍一种输出功率为200w的分立元件功放电路设计方案,探讨其原理、特点和性能指标。
一、分立元件功放电路原理分立元件功放电路由放大器单元、电源单元和保护单元组成。
其中,放大器单元通常由分立元件(如晶体管、电阻、电容等)组成,通过合理的电路连接和元件参数选择,实现对输入信号的放大。
电源单元提供工作电压和电流,保证放大电路正常工作。
保护单元则用于保护功放电路和外部设备,防止过载、过热和短路等故障。
二、分立元件功放电路200w设计方案1.放大器单元设计本设计采用双极型晶体管作为放大元件,其工作在甲类放大状态,能够提供较高的功率放大。
在电路设计中,需要合理选择晶体管的参数,保证其在工作状态下能够输出稳定的200w功率。
此外,还需考虑输入输出阻抗匹配、稳定性和失真等指标,保证功放电路的性能优良。
2.电源单元设计电源单元应提供稳定的电压和电流输出,保证功放电路在全功率工作时能够正常运行。
为了减小电源波纹和噪声,可以采用滤波电路和稳压电路。
同时,还需考虑功率损耗和效率等因素,选择适合的电源设计方案。
3.保护单元设计为了保护功放电路和外部设备,必须设置过载、过热和短路保护电路。
这些保护电路应能及时检测异常情况,并采取相应的措施,如降低输出功率、切断电源等,确保功放电路和外部设备不会受到损坏。
三、分立元件功放电路200w特点1.高功率输出:本设计能够稳定输出200w的功率,满足大部分音频信号放大要求。
2.高效率:在合理的设计和优质元件选择下,功放电路具有较高的工作效率,能够降低功率损耗和热量产生。
3.优良的音频性能:通过合理的参数选择和稳定的工作状态,功放电路能够输出高质量的音频信号,具有良好的失真和信噪比指标。
四、分立元件功放电路200w性能指标1.输出功率:200w2.频率响应:20Hz-20kHz3.总谐波失真:小于0.1%4.信噪比:大于100dB5.输入阻抗:10kΩ6.输出阻抗:8Ω五、总结分立元件功放电路是一种常见的音频功放形式,具有设计简单、性能稳定、成本低廉的特点。
4双极型集成电路74002
td=t1-t0 tf=t2-t1 ts=t4-t3 tr=t5-t4
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t t
25
平均传输延迟时间tpd
导通延迟时间tPHL :输入波形上升沿的50%幅值处到 输出波形下降沿50% 幅值处所需要的时间,
截止延迟时间tPLH:从输 入波形下降沿50% 幅值
处到输出波形上升沿
50% 幅值处所需要的时
2.集电结正向饱和压降,取VBCF=0.6~0.7V。
3.晶体管饱和压降,当T1管深饱和时,因Ic几乎为零,取
VCES=0.1V,其余管子取VCES=0.3V
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12
1. 输入信号中至少有一个为低电平的情况
VOL=0.3V VB1 =VBE1+VOL=0.3V+0.7V =1V
VB1被嵌位在1V
间,
平均传输延迟时间tpd:
t
pdt
P
LHt 2
P
HL
通常tPLH>tPHL,tpd越小,电路的开关速度越高。
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返回26
简易TTL与非门的版图
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VCC
A B C
R1 B1
T1
VCC R2
VO
B2
T2
接触孔 集电区 基区 发射区
VSS
电阻
电源线
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一般认为,在vI<VON时,三极管处于截 止状态。
②当vI>VON=0.7V时,有iB产生,相应地有iC产生,三极管导通;
iB
vI
VON RB
iC iB
vI↑→iB↑→iC↑→iC RC ↑→ vO↓;
LTC6087 LTC6088 双 四极性低噪声低偏移双极极电流输入 输出单元操作放大器数据手册说明
LTC6087CMS8#PBF160878fdFor more information /LTC6087FEATURESAPPLICATIONSDESCRIPTIONRail-to-Rail CMOS AmplifiersThe L TC ®6087/LTC6088 are dual/quad, low noise, low offset, rail-to-rail input/output, unity-gain stable CMOS operational amplifiers that feature 1pA of input bias current. A 14MHz gain bandwidth and 7.2V/µs slew rate, combined with low noise (10nV/√Hz ) and a low 0.75mV offset, make the LTC6087/LTC6088 useful in a variety of applications. The 1.05mA supply current and the shutdown mode are ideal for signal processing applications which demand performance with minimal power.The LTC6087/LTC6088 has an output stage which swings within 30mV of either supply rail to maximize signal dy-namic range in low supply applications. The input common mode range includes the entire supply voltage. These op amps are specified on power supply voltages of 3V and 5V from –40°C to 125°C.The dual amplifier LTC6087 is available in 8-lead MSOP and 10-lead DFN packages. The quad amplifier LTC6088 is available in 16-lead SSOP and DFN packages.Single Supply Shock/Vibration Sensor AmplifiernLow Offset Voltage: 750µV Maximum n Low Offset Drift: 5µV/°C Maximum n Input Bias Current: 1pA (Typical at 25°C) 15pA (Typical at 85°C)n Rail-to-Rail Inputs and Outputs n Gain Bandwidth Product: 14MHz n CMRR: 70dB Minimum n PSRR: 93dB Minimumn Input Noise Voltage Density: 12nV/√Hz n Supply Current: 1.05mA per Amp n Shutdown Current: 2.3µA per Amp n 2.7V to 5.5V Operation Voltagen Available in 8-Lead MSOP and 10-Lead DFN Packages (LTC6087), 16-Lead SSOP and DFN Packages (LTC6088)nPortable Test Equipment n Medical Equipment n Audion Data AcquisitionnHigh Impedance T ransducer AmplifierLTC6087 Input Bias Currentvs TemperatureTYPICAL APPLICATIONMURATA SHOCKOUT = 2.7V TO 5.5VTEMPERATURE (°C)I N P U T B I A S C U R R E N T (p A )10100100060878 TA01b1L , L T, L TC, L TM, Linear Technology and the Linear logo are registered trademarks of Analog Devices, Inc. All other trademarks are the property of their respective owners.LTC6087/LTC6088260878fdFor more information /LTC6087ABSOLUTE MAXIMUM RATINGSTotal Supply Voltage (V + to V –) ...................................6V Input Voltage ......................................................V – to V +Input Current ........................................................±10mA SHDNA /SHDNB Voltage .....................................V – to V +Output Short-Circuit Duration (Note 2) ............Indefinite Operating Temperature Range (Note 3)LTC6087C/LTC6088C ..........................–40°C to 85°C LTC6087H/LTC6088H ........................–40°C to 125°C(Note 1)Specified Temperature Range (Note 4)LTC6087C/LTC6088C ..............................0°C to 70°C LTC6087H/LTC6088H ........................–40°C to 125°C Junction Temperature ...........................................150°C Storage Temperature Range ..................–65°C to 150°C Lead Temperature (Soldering, 10 sec)MS8, GN16 Only ...............................................300°CPIN CONFIGURATIONLTC6087/LTC6088360878fdFor more information /LTC6087ORDER INFORMATIONThe l denotes the specifications which apply over the full specifiedtemperature range, otherwise specifications are at T A = 25°C. Test conditions are V + = 3V, V – = 0V, V CM = 0.5V unless otherwise noted.SYMBOL PARAMETER CONDITIONSC SUFFIXH SUFFIXUNITS MIN TYPMAXMINTYPMAXV OSOffset Voltage (Note 5)LTC6087MS8, LTC6088GN LTC6087DD, LTC6088DHC LTC6087MS8, LTC6088GN LTC6087DD, LTC6088DHC l l ±330 ±330±750 ±1100±900 ±1350±330 ±330±750 ±1100±1100 ±1600µVµV µV µV ∆V OS /∆T Input Offset Voltage Drift (Note 6)LTC6087MS8, LTC6088GN LTC6087DD, LTC6088DHC l l ±2 ±2±5 ±5±2 ±2±5 ±5µV/°C µV/°C I B Input Bias Current (Notes 5, 7)Guaranteed by 5V Test l 1 401 500pA pA I OS Input Offset Current (Notes 5, 7)Guaranteed by 5V Test l0.5 300.5 150pA pA e nInput Noise Voltage Density f = 1kHz f = 10kHz 12 1012 10nV/√Hz nV/√Hz Input Noise Voltage0.1Hz to 10Hz 2.5 2.5µV P-P i n Input Noise Current Density (Note 8) f = 1Hz0.560.56fA/√Hz Input Common Mode Range l V –V +V –V +V C IN Input Capacitance Differential Mode Common Modef = 100kHz2.7 4.22.7 4.2pF pF CMRR Common Mode Rejection Ratio 0V ≤ V CM ≤ 3V l 64 638064 6180dB dB PSRR Power Supply Rejection Ratio V S = 2.7V to 5.5V l 93 9011593 85115dB dB V OUTOutput Voltage, High (Referred to V +)No LoadI SOURCE = 1mA I SOURCE = 5mA l l l 5 25 12015 50 210 5 25 12020 50 230mV mV mV Output Voltage, Low (Referred to V –)No Load I SINK = 1mA I SINK = 5mAl l l5 25 12025 50 2105 25 12030 60 240mV mV mVLEAD FREE FINISH TAPE AND REEL PART MARKING*PACKAGE DESCRIPTIONTEMPERATURE RANGE LTC6087CDD#PBF LTC6087CDD#TRPBF LCTX 10-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN –40°C to 85°C LTC6087HDD#PBF LTC6087HDD#TRPBF LCTX 10-Lead (3mm × 3mm) Plastic DFN –40°C to 125°C LTC6087CMS8#PBF LTC6087CMS8#TRPBF L TCTY 8-Lead Plastic MSOP –40°C to 85°C LTC6087HMS8#PBF LTC6087HMS8#TRPBF L TCTY 8-Lead Plastic MSOP–40°C to 125°C LTC6088CDHC#PBF LTC6088CDHC#TRPBF 608816-Lead (5mm × 3mm) Plastic DFN –40°C to 85°C LTC6088HDHC#PBF LTC6088HDHC#TRPBF 608816-Lead (5mm × 3mm) Plastic DFN –40°C to 125°C LTC6088CGN#PBF LTC6088CGN#TRPBF 608816-Lead Plastic SSOP –40°C to 85°C LTC6088HGN#PBFLTC6088HGN#TRPBF6088H16-Lead Plastic SSOP–40°C to 125°CConsult L TC Marketing for parts specified with wider operating temperature ranges. *The temperature grade is identified by a label on the shipping container.For more information on lead free part marking, go to: /leadfree/For more information on tape and reel specifications, go to: /tapeandreel/. Some packages are available in 500 unit reels through designated sales channels with #TRMPBF suffix.ELECTRICAL CHARACTERISTICS(/product/LTC6087-X#orderinfo )LTC6087/LTC6088460878fdFor more information /LTC6087ELECTRICAL CHARACTERISTICSThe l denotes the specifications which apply over the full specifiedtemperature range, otherwise specifications are at T A = 25°C. Test conditions are V + = 3V, V – = 0V, V CM = 0.5V unless otherwise noted.SYMBOL PARAMETER CONDITIONSC SUFFIXH SUFFIXUNITS MIN TYP MAXMIN TYP MAXA VOL Large-Signal Voltage Gain R LOAD = 10k, 0.5V ≤ V OUT ≤ 2.5V l 500 3003000500 303000V/mV V/mV I SC Output Short-Circuit Current Source and Sink l25 213525 1835mA mA SR Slew RateA V = 17.27.2V/µs GBW Gain Bandwidth Product (f TEST = 20kHz)R LOAD = 50k, V CM = 1.5V l 10 91410 814MHz MHz F 0Phase Margin R L = 10k, C L = 5pF, A V = 1, V CM = V S /24545Deg t S Settling Time 0.1%V STEP = 2V, A V = –1, R L = 1k 11µs I SSupply Current (per Amplifier)No Loadl 1.05 1.05 1.20 1.25 1.05 1.05 1.20 1.35mA mA Shutdown Current (per Amplifier)Shutdown, V SHDNx ≤ 0.8V l 0.210.21µA V SSupply Voltage Range Guaranteed by the PSRR Test l2.75.52.75.5V Channel Separation f S = 10kHz –120–120dB Shutdown LogicSHDNx High SHDNx Low l l20.820.8V V t ON Turn-On Time V SHDNx = 0.8V to 2V 66µs t OFFTurn-Off Time V SHDNx = 2V to 0.8V 22µs Leakage of SHDN PinV SHDNx = 0Vl 0.10.50.10.5µAThe l denotes the specifications which apply over the full specified temperature range, otherwise specifications are at T A = 25°C. Test conditions are V + = 5V, V – = 0V, V CM = 0.5V unless otherwise noted.SYMBOL PARAMETER CONDITIONSC SUFFIXH SUFFIXUNITS MIN TYPMAXMINTYPMAXV OSOffset Voltage (Note 5)LTC6087MS8, LTC6088GN LTC6087DD, LTC6088DHC LTC6087MS8, LTC6088GN LTC6087DD, LTC6088DHC l l ±330 ±330±750 ±1100±900 ±1350±330 ±330±750 ±1100±1100 ±1600µV µV µV µV ∆V OS /∆T Input Offset Voltage Drift (Note 6)LTC6087MS8, LTC6088GN LTC6087DD, LTC6088DHCl l ±2 ±2±5 ±5±2 ±2±5 ±5µV/°C µV/°C I B Input Bias Current (Notes 5, 7) l 1 401 500pA pA I OS Input Offset Current (Notes 5, 7) l0.5 300.5 150pA pA e nInput Noise Voltage Density f = 1kHz f = 10kHz 12 1012 10nV/√Hz nV/√Hz Input Noise Voltage0.1Hz to 10Hz 2.5 2.5µV P-P i n Input Noise Current Density (Note 8) f = 1Hz0.560.56fA/√Hz Input Common Mode Range lV –V +V –V +V C INInput Capacitance Differential Mode Common Modef = 100kHz2.7 4.22.7 4.2pF pFLTC6087/LTC6088560878fdFor more information /LTC6087ELECTRICAL CHARACTERISTICSThe l denotes the specifications which apply over the full specifiedtemperature range, otherwise specifications are at T A = 25°C. Test conditions are V + = 5V, V – = 0V, V CM = 0.5V unless otherwise noted.SYMBOL PARAMETER CONDITIONS C SUFFIXH SUFFIXUNITS MIN TYP MAXMIN TYP MAXCMRR Common Mode Rejection Ratio 0V ≤ V CM ≤ 5V l 70 688470 6684dB dB PSRR Power Supply Rejection Ratio V S = 2.7V to 5.5V l 93 9011593 85115dB dB V OUTOutput Voltage, High (Referred to V +)No LoadI SOURCE = 1mA I SOURCE = 5mA l l l 5 20 11015 50 190 5 20 11020 50 210mV mV mV Output Voltage, Low (Referred to V –)No Load I SINK = 1mA I SINK = 5mAl l l 5 20 11025 50 2005 20 11030 60 220mV mV mV A VOL Large-Signal Voltage Gain R LOAD = 10k, 0.5V ≤ V OUT ≤ 4.5V l 1000 50060001000 506000V/mV V/mV I SC Output Short-Circuit Current Source and Sink l28 254528 2245mA mA SR Slew RateA V = 17.27.2V/µs GBW Gain Bandwidth Product (f TEST = 20kHz)R LOAD = 50k, V CM = 2.5V l 10 91410 814MHz MHz F 0Phase Margin R L = 10k, C L = 5pF, A V = 1, V CM = V S /24747Deg t S Settling Time 0.1%V STEP = 2V, A V = –1, R L = 1k 0.80.8µs I SSupply Current (per Amplifier)No Loadl 1.05 1.05 1.25 1.30 1.05 1.05 1.25 1.40mA mA Shutdown Current (per Amplifier)Shutdown, V SHDNx ≤ 1.2V l 2.35 2.35µA V SSupply Voltage Range Guaranteed by the PSRR Test l2.75.52.75.5V Channel Separation f S = 10kHz –120–120dB Shutdown LogicSHDNx High SHDNx Low l l3.51.23.51.2V V t ON Turn-On Time V SHDNx = 1.2V to 3.5V 66µs t OFFTurn-Off Time V SHDNx = 3.5V to 1.2V 22µs Leakage of SHDN PinV SHDNx = 0Vl 0.410.41µANote 1: Stresses beyond those listed under Absolute Maximum Ratings may cause permanent damage to the device. Exposure to any Absolute Maximum Rating condition for extended periods may affect device reliability and lifetime.Note 2: A heat sink may be required to keep the junction temperature below the absolute maximum. This depends on the power supply voltage and the total output current.Note 3: The LTC6087C/LTC6088C are guaranteed functional over the operating temperature range of –40°C to 85°C. The LTC6087H/LTC6088H are guaranteed functional over the operating temperature range of –40°C to 125°C.Note 4: The LTC6087C/LTC6088C are guaranteed to meet specified performance from 0°C to 70°C. The LTC6087C/LTC6088C are designed, characterized and expected to meet specified performance from –40°C to 125ºC but are not tested or QA sampled at these temperatures.The LTC6087H/LTC6088H are guaranteed to meet specified performance from –40°C to 125°C.Note 5: ESD (electrostatic discharge) sensitive device. ESD protection devices are used extensively internal to the LTC6087/LTC6088; however, high electrostatic discharge can damage or degrade the device. Use proper ESD handling precautions.Note 6: This parameter is not 100% tested.Note 7: This specification is limited by high speed automated test capability. See Typical Performance Characteristic curves for actual performance.Note 8: Current noise is calculated from: i n = √2qI B ,where q = 1.6 • 10–19 coulombs.LTC6087/LTC6088660878fdFor more information /LTC6087TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICSV OS DistributionV OS vs V CMV OS Drift DistributionInput Bias Current vs Common Mode VoltageInput Noise Voltage vs Frequency0.1Hz to 10Hz Output Voltage NoiseOutput Voltage Swing vs Load CurrentSupply Current vs Supply VoltageInput Noise Current vs FrequencyV OS (mV)–1P E R C E N T A G E O F U N I T S (%)246812–0.7–0.4–0.10.20.560878 G010.810V CM (V)V O S (m V )0.20.61.060878 G02–0.2–0.600.40.8–0.4–0.8–1.0DISTRIBUTION (µV/°C)P E R C E N T O F U N I T S (%)141618202260878 G03810122460COMMON MODE VOL TAGE (V)0.5I N P U T B I A S C U R R E N T (p A )0.1110100 1.5 2.5 3.51234 4.5560878 G050.01100010000V S = 5VT A = 125°CT A = 85°C T A = 25°CFREQUENCY (Hz)309010020108050706040101k 10k 100k60878 G06100I N P U T N O I S E V O L T A G E (n V /√H z )TIME (1s/DIV)I N P U T N O I S E V O L T A G E (1µV /D I V )60878 G07V S = 5V V CM = 2.5VFREQUENCY (Hz)100N O I S E C U R R E N T (f A /√H z )2003004005001100100010000060878 G041010000LOAD CURRENT (mA)2.0O U T P U T V O L T A G E S W I N G (V )2.53.03.54.060878 G081.51.00.504.55.0SUPPLY VOLTAGE (V)S U P P L Y C U R R E N T (m A )0.40.81.20.20.61.0123469878 G095.50.50 1.5 2.5 3.5 4.55PER AMPLIFIER V CM = 0.5V T A = 25°CLTC6087/LTC6088760878fdFor more information /LTC6087TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICSSupply Current vs TemperatureOpen-Loop Gain vs FrequencyCMRR vs FrequencyPSRR vs FrequencyOutput Impedance vs FrequencySmall-Signal ResponseSmall-Signal Response Large-Signal Response Large-Signal ResponseTEMPERATURE (°C)S U P P L Y C U R R E N T (m A )1.11.31.560878 G100.90.71.01.21.40.80.60.5FREQUENCY (Hz)10G A I N (d B )PHASE (DEG)70800–10603050402060878 G11–20–20100120–40–60802060400–80FREQUENCY (Hz)1020C M R R (d B )3040507060100908010k1M 10M 100M60878 G12–100100k110FREQUENCY (Hz)1k40P S RR (d B )5060708010k100k 1M 10M100M60878 G133020100–1090100FREQUENCY (Hz)10k 100k 0.001O U T P U T I M P E D A N C E (Ω)110001M10M 100M60878 G140.10.0110100200ns/DIVV S = 5V A V = 1R L = ∞60878 G15100m V /D I V200ns/DIVV S = 5V A V = 1R L = ∞C L = 33pF100m V /D I V60878 G162µs/DIVV S = 5V A V = 1R L = ∞1V /D I V60878 G171µs/DIVV S = 5V A V = –1R L = 1k1V /D I V60878 G18LTC6087/LTC6088860878fdFor more information /LTC6087TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICSOvershoot vs Capacitive LoadChannel Separation vs FrequencyTotal Harmonic Distortion + Noise vs Load ResistanceTotal Harmonic Distortion + Noise vs FrequencyTotal Harmonic Distortion + Noise vs Output VoltageDisabled Output Impedance vs FrequencyOvershoot vs Capacitive LoadTotal Harmonic Distortion + Noise vs FrequencyFREQUENCY (Hz)10O U T P U T I M P E D A N C E (k Ω)1001000100000100000010010k 100k 10M60878 G2011k1M100000.1CAPACITIVE LOAD (pF)0O V E R S H O O T (%)5040302010608060878 G2170CAPACITIVE LOAD (pF)O V E R S H O O T (%)252015105304060878 G2235FREQUENCY (MHz)–120C H A N N E L S E P A R A T O N (d B )–110–105–95–900.0111010060878 G23–1300.1–100–115–125FREQUENCY (kHz)0.01T H D + N O I S E (%)0.10.0111010060878 G240.0010.11FREQUENCY (kHz)0.010.001T H D + N O I SE (%)0.010.110.11010060878 G25OUTPUT VOL TAGE (V P-P )00.512 2.534 4.50.0001T H D + N O I S E (%)0.010.11.5 3.5560878 G260.001LOAD RESISTANCE TO GROUND (kΩ)0.10.0001T H D + N O I S E (%)0.0010.010.111010060878 G27LTC6087/LTC6088960878fdFor more information /LTC6087PIN FUNCTIONSOUT: Amplifier Output. –IN: Inverting Input. +IN: Noninverting Input. V +: Positive Supply. V–: Negative Supply.SHDNA : Shutdown Pin of Amplifier A, active low and only available with the L TC 6087DD. An internal current source pulls the pin to V + when floating.SHDNB : Shutdown Pin of Amplifier B, active low and only available with the L TC 6087DD. An internal current source pulls the pin to V + when floating.NC: Not internally connected Exposed Pad: Connected to V –.Rail-to-Rail InputThe input stage of LTC6087/LTC6088 combines both PMOS and NMOS differential pairs, extending its input common mode voltage to both positive and negative supply voltages. At high input common mode range, the NMOS pair is on. At low common mode range, the PMOS pair is on. The transition happens when the common voltage is between 1.3V and 0.9V below the positive supply. Achieving Low Input Bias CurrentThe DD and DHC packages are leadless and make contact to the PCB beneath the package. Solder flux used during the attachment of the part to the PCB can create leakage current paths and can degrade the input bias current per-formance of the part. All inputs are susceptible because the backside paddle is connected to V – internally. As the input voltage or V – changes, a leakage path can be formed and alter the observed input bias current. For lowest bias current use the LTC6087/LTC6088 in the leaded MSOP/GN package. With fine PCB design rules, you can also provide a guard ring around the inputs.For example, in high source impedance applications such as pH probes, photo diodes, strain gauges, et cetera, the low input bias current of these parts requires a clean board layout to minimize additional leakage current into a high impedance signal node. A mere 100GΩ of PC board resistance between a 5V supply trace and input trace near ground potential adds 50pA of leakage current. This leak-age is far greater than the bias current of the operational amplifier. A guard ring around the high impedance input traces driven by a low impedance source equal to the input voltage prevents such leakage problems. The guard ring should extend as far as necessary to shield the high impedance signal from any and all leakage paths. Figure 1 shows the use of a guard ring in a unity-gain configura-tion. In this case the guard ring is connected to the output and is shielding the high impedance noninverting input from V –. Figure 2 shows the inverting gain configuration.Figure 1. Sample Layout. Unity-Gain Configuration. Using Guard Ring to Shield High Impedance Input from Board Leakage Figure 2. Sample Layout. Inverting Gain Configuration. Using Guard Ring to Shield High Impedance Input from Board LeakageAPPLICATIONS INFORMATIONV INLTC6087/LTC60881060878fdFor more information /LTC6087APPLICATIONS INFORMATIONRail-to-Rail OutputThe output stage of the LTC6087/LTC6088 swings within 30mV of the supply rails when driving high impedance loads, in other words when no DC load current is present. See the Typical Performance Characteristics for curves of output swing versus load current. The class AB design of the output stage enables the op amp to supply load cur-rents which are much greater than the quiescent supply current. For example, the room temperature short circuit current is typically 45mA.Capacitive LoadLTC6087/LTC6088 can drive capacitive load up to 100pF in unity gain. The capacitive load driving capability increases as the amplifier is used in higher gain configurations. A small series resistance between the output and the load further increases the amount of capacitance the amplifier can drive.SHDN PinsPins 5 and 6 are used for power shutdown when the LTC6087 is in the DD package. If they are floating, internal current sources pull Pins 5 and 6 to V + and the amplifiers operate normally. In shutdown the amplifier output is high impedance and each amplifier draws less than 5µA current. This feature allows the part to be used in muxed output applications as shown in Figure 3. ESDThe LTC6087/LTC6088 has reverse-biased ESD protection diodes on all inputs and outputs as shown in the Simplified Schematic. If these pins are forced beyond either supply, unlimited current will flow through these diodes. If the current is transient and limited to one hundred milliamps or less, no damage to the device will occur.The amplifier input bias current is the leakage current of these ESD diodes. This leakage is a function of the tem-perature and common mode voltage of the amplifier, as shown in the Typical Performance Characteristics.NoiseIn the frequency region above 1kHz, the LTC6087/LTC6088 shows good noise voltage performance. In this region, noise can be dominated by the total source resistance of the particular application. Specifically, these amplifiers exhibit the noise of a 10k resistor, meaning it is desirable to keep the source and feedback resistance at or below this value, i.e., R S + R G ||R FB ≤ 10k. Above this total source impedance, the noise voltage is dominated by the resistor.At low frequency, noise current can be estimated from the expression in = √2qI B , where q = 1.6 • 10–19 coulombs. Equating √4kTR ∆f and R√2qI B ∆f shows that for source resistor below 50GΩ the amplifier noise is dominated by the source resistance. Noise current rises with frequency. See the curve Noise Current vs Frequency in the Typical Performance Characteristics section.Figure 3. Inverting Amplifier with Muxed OutputL TC6087, OUT = –INA , OUT = –1NBEQUIVALENT60878 F03LTC6087/LTC60881160878fdFor more information /LTC6087SIMPLIFIED SCHEMATICOUTPACKAGE DESCRIPTIONPlease refer to /product/LTC6087#packaging for the most recent package drawings.NOTE:1. DIMENSIONS IN MILLIMETER/(INCH)2. DRAWING NOT TO SCALE3. DIMENSION DOES NOT INCLUDE MOLD FLASH, PROTRUSIONS OR GATE BURRS. MOLD FLASH, PROTRUSIONS OR GATE BURRS SHALL NOT EXCEED 0.152mm (.006") PER SIDE4. DIMENSION DOES NOT INCLUDE INTERLEAD FLASH OR PROTRUSIONS.INTERLEAD FLASH OR PROTRUSIONS SHALL NOT EXCEED 0.152mm (.006") PER SIDE 5. LEAD COPLANARITY (BOTTOM OF LEADS AFTER FORMING) SHALL BE 0.102mm (.004") MAX1.10(.043)0.86(.034)BSCDETAIL “A”GAUGE PLANE5.10(.201) 3.20 – 3.45(.126 – .136)0.889 ±0.127(.035 ±.005)RECOMMENDED SOLDER PAD LAYOUTTYP BSCMS8 Package 8-Lead Plastic MSOP(Reference LTC DWG # 05-08-1660 Rev G)LTC6087/LTC60881260878fdFor more information /LTC6087PACKAGE DESCRIPTIONPlease refer to /product/LTC6087#packaging for the most recent package drawings.NOTE:1. DRAWING TO BE MADE A JEDEC PACKAGE OUTLINE M0-229 VARIATION OF (WEED-2).CHECK THE LTC WEBSITE DATA SHEET FOR CURRENT STATUS OF VARIATION ASSIGNMENT 2. DRAWING NOT TO SCALE3. ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS4. DIMENSIONS OF EXPOSED PAD ON BOTTOM OF PACKAGE DO NOT INCLUDEMOLD FLASH. MOLD FLASH, IF PRESENT, SHALL NOT EXCEED 0.15mm ON ANY SIDE 5. EXPOSED PAD SHALL BE SOLDER PLATED6. SHADED AREA IS ONLY A REFERENCE FOR PIN 1 LOCATION ON THE TOP AND BOTTOM OF PACKAGEBOTTOM VIEW—EXPOSED PADRECOMMENDED SOLDER PAD PITCH AND DIMENSIONSDD Package10-Lead Plastic DFN (3mm × 3mm)(Reference LTC DWG # 05-08-1699 Rev C)× 45°LTC6087/LTC60881360878fdFor more information /LTC6087PACKAGE DESCRIPTIONPlease refer to /product/LTC6087#packaging for the most recent package drawings.45°.0532 – .0688(1.35 – 1.75)TYP .004 – .0098(0.102 – 0.249)BSCRECOMMENDED SOLDER PAD LAYOUT* D IMENSION DOES NOT INCLUDE MOLD FLASH. MOLD FLASH S HALL NOT EXCEED 0.006" (0.152mm) PER SIDE ** D IMENSION DOES NOT INCLUDE INTERLEAD FLASH. INTERLEAD FLASH SHALL NOT EXCEED 0.010" (0.254mm) PER SIDEINCHES(MILLIMETERS)NOTE:1. CONTROLLING DIMENSION: INCHES2. DIMENSIONS ARE IN3. DRAWING NOT TO SCALE4. PIN 1 CAN BE BEVEL EDGE OR A DIMPLEGN Package16-Lead Plastic SSOP (Narrow .150 Inch)(Reference LTC DWG # 05-08-1641 Rev B)LTC6087/LTC60881460878fdFor more information /LTC6087PACKAGE DESCRIPTIONPlease refer to /product/LTC6087#packaging for the most recent package drawings.NOTE:1. DRAWING PROPOSED TO BE MADE VARIATION OF VERSION (WJED-1) IN JEDEC PACKAGE OUTLINE MO-2292. DRAWING NOT TO SCALE3. ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS4. DIMENSIONS OF EXPOSED PAD ON BOTTOM OF PACKAGE DO NOT INCLUDEMOLD FLASH. MOLD FLASH, IF PRESENT, SHALL NOT EXCEED 0.15mm ON ANY SIDE 5. EXPOSED PAD SHALL BE SOLDER PLATED6. SHADED AREA IS ONLY A REFERENCE FOR PIN 1 LOCATION ON THETOP AND BOTTOM OF PACKAGEBOTTOM VIEW—EXPOSED PADRECOMMENDED SOLDER PAD PITCH AND DIMENSIONSDHC Package16-Lead Plastic DFN (5mm × 3mm)(Reference LTC DWG # 05-08-1706 Rev Ø)LTC6087/LTC60881560878fdFor more information /LTC6087Information furnished by Linear Technology Corporation is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed for its use. Linear Technology Corporation makes no representa-tion that the interconnection of its circuits as described herein will not infringe on existing patent rights.REVISION HISTORYREV DATE DESCRIPTIONPAGE NUMBERC 7/12Corrected Supply Current value.Provided V CM condition for GBW specification.14, 5D6/17Provided V CM condition for Phase Margin specification.4, 5(Revision history begins at Rev C)PART NUMBER DESCRIPTION COMMENTSLTC2051/LTC2052Dual/Quad Zero-Drift Op Amps3µV V OS(MAX), 30nV/°C V OS Drift (MAX)LTC6078/LTC6079Dual/Quad Micropower Precision Rail-to-Rail Op Amps25µV V OS(MAX), 0.7µV/°C V OS Drift (MAX), 1pA I BIAS(MAX) LTC6240Single Low Noise Rail-to-Rail Output Op Amp7nV/√Hz Noise, 1pA I BIAS(MAX), 10V/µs Slew RateLTC6241/LTC6242Dual/Quad Low Noise Rail-to-Rail Output Op Amps7nV/√Hz Noise, 0.2pA I BIAS, 18MHz Gain Bandwidth LTC6244Dual 50MHz Rail-to-Rail Op Amps100µV V OS(MAX), 1pA I BIAS, 40V/µs Slew RateNegative-Going and Positive-Going Photodiode TIAs on ±5V SuppliesAlmost Rail-to-Rail (0.3V to V CCOUTPD • R FC F2pFOUTPD • R FNOT THE SAME LLOADV SENSERELATED PARTSLTC6087CMS8#PBF。
浅析如何用分立元件设计功放
浅析如何用分立元件设计功放功放(power amplifier)是一种电子设备,将输入信号的电能放大到能够驱动扬声器或负载的能量水平。
它是音响系统、电视、收音机、汽车音响等电器产品中不可或缺的元件。
在本文中,将对如何使用分立元件来设计功放进行深入的分析。
首先,了解功放的基本原理是设计过程中的首要任务。
功放通常由前级、中级和输出级组成,每个级别都有其特定的功能和参数要求。
前级负责接收输入信号,并将其放大到合适的级别,以便中级进一步处理。
中级通常是放大电路,它进一步放大信号,并通过输出级将其驱动到扬声器或负载。
输出级通常是功放的最终级别,它负责将中级放大的信号驱动扬声器或负载。
在设计功放时,需要选择适当的分立元件。
常见的分立元件包括晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和双极型晶体管等。
这些分立元件具有不同的放大特性、功率容量和频率响应范围。
根据设计要求,可以选择合适的元件来实现所需的功放功率和频响。
其次,功放的电路设计需要考虑电源和散热系统。
电源是为功放提供所需的电能的关键组成部分。
适当的电源设计可以确保功放正常工作,并提供稳定的电压和电流。
散热系统用于分散功放产生的热量,防止温度过高而影响性能或损害元件。
散热系统通常包括散热器、风扇和热管等组件,其设计需要考虑功放的功率输出和工作环境的温度。
最后,测试和调试是设计功放的必要步骤。
通过使用适当的测试仪器,如示波器、频谱分析仪和信号发生器等,可以验证功放的性能指标,如增益、失真和频率响应等。
调试过程中,可以对功放电路进行微调,以确保其性能达到设计要求。
综上所述,设计功放需要充分理解功放原理,选择适当的分立元件,考虑电源和散热系统,并进行测试和调试。
这种设计过程需要综合应用电子学、电路设计和信号处理等相关知识。
准确理解并正确应用这些知识,可以设计出满足需求的高性能功放。
四极管放大器工作原理
四极管放大器是一种利用四极管作为电流放大器的电路,通过将输入信号放大后输出信号,实现信号的放大功能。
在四极管放大器中,四极管作为放大器的核心部件,起到放大电流的作用。
本文将详细解释四极管放大器的工作原理,包括四极管的基本结构和工作特性、放大电路的基本原理以及四极管放大器的工作过程。
一、四极管基本结构和工作特性四极管,也称为双极型晶体管(BJT),是一种三层结构的半导体器件。
它由两个异型晶体(即P型和N型)构成,其中P型被称为基区,而其他两个N型被称为发射区和集电区。
四极管有两种类型,NPN型和PNP型,它们的构造和性能类似,只是掺杂的材料类型不同。
四极管有三个电极:发射极(Emitter)、基极(Base)和集电极(Collector)。
发射极和集电极之间通过P-N结连接,基极和发射极之间也通过P-N结连接。
四极管的工作原理主要是基于两个P-N结之间的电流流动和控制。
基极电流(IB)通过基极-发射极接面注入发射层,形成发射层电流(IE)。
而由于发射层和集电层之间形成正向偏置,在发射区域产生了大量载流子,进而构成集电层电流(IC)。
四极管的工作特性是指在不同的工作状态下,电极之间的电流和电压之间的关系。
主要有三种工作状态:放大区、截止区和饱和区。
- 放大区:当发射极和基极之间的电压为正向偏置时,四极管处于放大区。
此时四极管的发射层电流、集电层电流和基极电流都存在,且满足IC = β * IB的关系,其中β为放大倍数。
- 截止区:当发射极和基极之间的电压为反向偏置时,四极管处于截止区。
此时四极管的集电层电流非常小,接近于0。
- 饱和区:当发射极和基极之间的电压较低、集电极和基极之间的电压较高时,四极管处于饱和区。
此时四极管的集电层电流较大,接近最大饱和电流。
二、放大电路的基本原理放大电路是指在输入信号和输出信号之间进行信号放大处理的电路。
放大电路主要由信号源、放大器和负载组成。
其中,放大器是核心部件,负责将输入信号放大后输出。
双极四象限电源 -回复
双极四象限电源-回复什么是双极四象限电源?双极四象限电源是一种电流源或电压源,具有可以在四个象限中工作的能力。
它能够提供正、负的电流和电压输出,并且能够在不同的负载条件下自动切换。
这种电源通常用于模拟电路测试、电力电子装置和实验室应用中。
如何构建双极四象限电源?构建一个双极四象限电源需要以下主要组件:稳压器、运算放大器、功率放大器和输入控制电路。
1. 稳压器:稳压器用于提供电压参考信号,以确保输出的电压稳定。
通常可以使用三端稳压器芯片,如LM317,来实现所需的输出稳定电压。
2. 运算放大器:运算放大器用于对差分输入信号进行增益和滤波,以便控制输出电流和电压。
常用的运算放大器有TL081和OPA2350等。
3. 功率放大器:功率放大器用于将运算放大器输出的信号放大到所需的输出电流和电压水平。
可以使用功放模块,如TDA2030、LM3875等,作为功率放大器。
4. 输入控制电路:输入控制电路用于调整和控制输出电流和电压。
可以使用电位器、可变电阻或数字调节器等。
如何使用双极四象限电源?使用双极四象限电源时,首先需要设置所需的输出电压和电流。
可以通过调节输入控制电路上的相关元件来实现。
然后将负载电路连接到输出端,确保正确接地。
最后,在合适的输入信号下,使用电源仪表或示波器来检查输出信号的准确性和稳定性。
什么是双极四象限电源的应用?双极四象限电源被广泛应用于各种领域。
以下是一些常见的应用案例:1. 模拟电路测试:在设计和测试模拟电路时,需要提供不同的电压和电流供给器。
双极四象限电源可以满足这些需求,以确保电路能够在各种工作条件下正常工作。
2. 电力电子装置:双极四象限电源可作为电力电子装置中的电流源或电压源,例如电机驱动器、电池充电器和直流功率转换器等。
它们能够提供所需的电流和电压,以满足不同负载的需求。
3. 实验室应用:双极四象限电源广泛应用于各种实验室环境中,用于供电、电化学实验和电子器件测试等。
它们能够提供可靠的电源输出,有效地支持实验和研究工作。
分立元件基础课件
分立元件在信号处理电路中发 挥着重要作用,如放大器、滤
波器等。
能源转换
分立元件用于实现电能、磁场 能、光能等的转换,如太阳能 电池、电动机等。
控制系统
分立元件用于实现各种控制功 能,如开关控制、定时控制等。
测量仪器
分立元件用于测量各种物理量, 如电压、电流、频率等。
02 分立元件的类型
二极管
频率参数
工作频率
描述元件正常工作的频率范围, 通常以赫兹(Hz)为单位。
频率响应
表示元件在不同频率下能够正常 工作的性能表现,通常以一个频 率响应曲线表示。
功率参数
01
02
03
最大功率
描述元件能够承受的最大 功率值,通常以瓦特(W) 为单位。
最小功率
描述元件能够正常工作的 最小功率值,确保元件的 正常功能和稳定性。
06 分立元件的发展趋势与 未来展望
新材料、新工艺的应用
硅基新材料
随着半导体技术的不断发展,硅基新 材料在分立元件制造中得到广泛应用, 具有高稳定性、低功耗等优点。
宽禁带半导体材料
如硅碳化物和氮化镓等宽禁带半导体 材料,具有高临界击穿电场、高热导 率等特点,有助于制造高性能的分立 元件。
高性能、高稳定性分立元件的发展
晶体管由三个半导体区域构成,分别是发射 区、基区和集电区。当在基区与发射区之间 施加正向电压时,电子从发射区注入基区, 形成电流。通过改变基极电流大小,可以控 制集电极电流的大小,从而实现放大和开关 等功能。
场效应管的工作原理
总结词
场效应管是一种电压控制型电子器件,其工 作原理基于电场对电荷载流子的作用。
总结词
具有单向导电性的电子元件
详细描述
10w分立元件功放电路
10w分立元件功放电路
众所周知,分立元件功放在音质方面具有优势,但是要实现高功率往往难度很大。
本文介绍一个利用分立元件实现10功率的功率功放设计方案。
该设计采用两个的7294 四腔管整流放大器作为前级,每个7294 的最大输出电流为8。
后级采用单双二极管组成的全桥电路,使用四个360 功放管,每个管最大输出电流 30。
桥电路输出与一个型滤波电路连接形成恒压源,滤波电路由2200μ 电容和10Ω电阻组成。
音频信号先输入到两个的 7294 前级放大器进行放大,然后信号同相输出进入后级桥式滤波电路。
桥式滤波电路通过交流-直流转换为恒定直流电压,驱动四个功放管进行输出级放大。
由于采用了桥式结构和功放管并联,最高可以输出 80 电流,相当于 10 功率输出。
该設計最大的优点是利用市面上常见的7294 和360 等分立元件,在保证技术可行的前提下实现 10 高功率输出。
利用桥式滤波结构后向电源采取恒流方式给功放管供电,可以有效提高效率和可靠性。
通过合理匹配元件值,是一种简单又可行的高功率分立元件功放实现方案。
四极管放大器工作原理
四极管放大器工作原理引言:四极管放大器是一种常见的电子元件,用于放大电子信号。
它由四个二极管组成,通过调节二极管的工作状态,可以实现对电子信号的放大。
本文将详细介绍四极管放大器的工作原理及其应用。
一、四极管的基本结构四极管是一种半导体元件,它由两个PN结构的二极管组成。
每个二极管由一个P型半导体和一个N型半导体组成,二者之间形成一个PN结。
四极管的结构可以分为三个区域:发射区、基区和集电区。
发射区和集电区分别连接到外部电路中,基区则用于控制电流的流动。
二、四极管的工作原理四极管的工作原理基于PN结的整流效应。
当四极管的PN结正向偏置时,P区的电子会向N区移动,同时N区的空穴也会向P区移动。
这样,电子和空穴的复合会产生电流,从而导电。
而当四极管的PN 结反向偏置时,电子和空穴则被阻断,电流无法通过。
在四极管放大器中,通过控制基区电流的大小,可以实现对电子信号的放大。
当输入信号施加在基区时,通过不同的偏置电压,可以使得基区的电流发生变化。
这样,基区电流的变化会导致集电区电流的变化。
通过合理设计电路,可以实现对输入信号的放大。
三、四极管放大器的工作模式四极管放大器有两种常见的工作模式:共射极和共基极。
1. 共射极模式:在共射极模式下,输入信号施加在基区,输出信号从集电区取出。
这种模式下,输入信号与输出信号之间的相位差为180度,即输出信号与输入信号呈现相反的相位。
共射极模式的放大倍数较大,适用于对电压信号进行放大。
2. 共基极模式:在共基极模式下,输入信号施加在发射区,输出信号从集电区取出。
这种模式下,输入信号与输出信号之间的相位差为0度,即输出信号与输入信号保持相同的相位。
共基极模式的放大倍数较小,但频率响应更好,适用于对高频信号进行放大。
四、四极管放大器的应用四极管放大器在电子电路中有广泛的应用。
它可以作为音频放大器、射频放大器、功率放大器等。
其中,音频放大器是最常见的应用之一。
通过四极管放大器,可以将微弱的音频信号放大到足够的幅度,以驱动扬声器播放声音。
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(2)接入电压负反馈,重复以上测量计算 。此外,还 要令 Rs=0,测出A和ro ,以便与RS不等于零的情况 进行比较。 (3)接入电流串联负反馈,测量动态参数,并与上面的 测试结果作比较,说明反馈的作用。 3. 研究输出波形与静态工作点的关系 调出三种失真波形(记下波形及相应的工作点,判别失 真类型)
三、实验内容
1.调静态工作点 基本电路(S1断开,S2闭合),电源电压UCC=12V, Ui=0。 调RB1(RW),使ICQ=1mA即UE=2V,测UB、UC,计算U
BE。
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2.测交流参数(A、AS、ri、ro) (1)加Ui=8mv f=1000HZ,在Uo不失真的条件下 测 Us、Uo、URL (测试时,注意Us和Ui的位置) 计算A=-Uo/Ui AS=-Uo/Us ri=Ui Rs/(Us-Ui) ro=(Uo/URL-1)RL
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六、教师对实验中间结果的检查 1.调出正确的UE、UB、UC。 2.无反馈时带载、不带载的输出电压URL 、 Uo。 3.三种失真波形。 七、按总结要求完成总结报告。
The End
二、实验电路
Ucc
RW 100K
+12V
RC RB1 RF1
30K 5.1K
S1闭合,加电压负反馈
20K
CF
+
+
C2
4.7F C B E
正 弦 信 号 源
Rs
C1 +
10F
S1
10F
Us Ui
RB2
RF2 100
S2
Uo
RL
5.1K
_
_
RE
2K
+
CE 100F
S2断开,加电流负反馈
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四.仪器的使用 1.以上测试中,直流用数字表的直流 电压档测,交流用晶体管毫伏表测。 2.关于直流稳压电源的使用。
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双路输出直流稳压电压电源
电流表头 电压表头
电流调整
电压调整
电源开关 5V输出端
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双路输出直流稳压电压电源
电流表头 电压表头
电流调整
电压调整
电源开关
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五.实验中要注意 1. 晶体管的极性 2. 电解电容的极性 3. 注意‘共地’。 (建议:电路的‘地’端接实验箱上有接地符号的 孔上,以辨认方便) 4. 遇到问题,用仪表、设备检查,不要 反复拆 线接线。 5. 使用仪表、设备按要领操作。 6.注意时间分配,1小时后,应调出Q。
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1. 实验目的 2.实验电路 3.实验内容 4.仪器的使用 5.注意事项 6.教师对实验结果的检查
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一、实验目的 1.掌握电子仪器和仪表的使用。 2.学习放大器的设计、调整和测试方法。
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