第6章 级联放大电路
集成运算放大电路
4. 放大差模信号
差模信号:数值相等,极性相反 的输入信号,即
uI1 uI2 uId / 2
iB1 iB2 iC1 iC2 uC1 uC2 uO 2uC1
+ u Id 2
-
+
-
u Id 2
△iE1=-△ iE2,Re中电流不变,即Re 对差模信号无反馈作用。
n U U U U o o1 o2 o A A u uj U U U U j 1 i i i2 in
2. 输入电阻
Ri Ri1
3. 输出电阻
Ro Ron
对电压放大电路的要求:Ri大, Ro小,Au的数值 大,最大不失真输出电压大。
Ri
Ri 2 R5// [rbe2 (1 β2 ) R6 // RL ] 56 K
2016/12/24
1 ( R3 // Ri2 ) 50 (5 // 56 ) Au1 = 191 rbe1 1 .2
Au Au1 Au 2
(1 β ) Re Au ( Rb rbe ) (1 β ) Re
2016/12/24
R3 // R5 rbe2 Rb rbe Ro R6 // 118 Ro Re // 1 2 1
2016/12/24
三、多级放大电路的频率响应
1. 讨论: 一个两级放大电路每一级(已考虑了它们的相互
影响)的幅频特性均如图所示。
20 lg A 20 lg A 40 lg A 20 lg A u u1 u2 u1
uOc 共 模 放 大 倍 数Ac ,参数理想对称时 Ac 0 uIc
2016/12/24
《级联放大电路》课件
输入电阻和输出电阻
输入电阻
输出电阻
计算方法
影响因素
级联放大电路的输入电阻是指 输入信号源内阻与输入级电路 等效电阻的比值,用于衡量电 路对信号源的负载能力。
级联放大电路的输出电阻是指 输出电压源内阻与输出级电路 等效电阻的比值,用于衡量电 路对负载的驱动能力。
输入电阻和输出电阻可以通过 各级电路的输入电阻和输出电 阻进行计算,总输入电阻等于 各级电路输入电阻的和,总输 出电阻等于各级电路输出电阻 的乘积。
02
级联放大电路的基本原理
电压放大倍数
电压放大倍数
影响因素
级联放大电路的电压放大倍数是指输 出电压与输入电压的比值,用于衡量 电路的放大能力。
电压放大倍数受到电路中晶体管参数 、信号频率和电路参数等因素的影响 。
计算方法
电压放大倍数可以通过各级电路的电 压放大倍数和进行计算,总电压放大 倍数等于各级电路电压放大倍数的乘 积。
03
级联放大电路的设计与实现
电路元件的选择
晶体管选择
01
根据级联放大电路的需求,选择合适的晶体管类型和型号。晶
体管应具有高放大倍数、低噪声、高稳定性等特点。
电阻选择
02
电阻应具有高精度、低温度系数、高稳定性等特点,以满足电
路的精确控制和稳定性能。
电容选择
03
电容应具有低漏电、高稳定性、低温度系数等特点,以确保电
高速数字信号的级联放大
总结词
高速数字信号的级联放大电路用于高速数字通信和数据处理系统,以提高信号的传输速度和稳定性。
详细描述
高速数字信号在传输过程中会受到各种噪声和干扰的影响,导致信号失真或误差。级联放大电路可以 有效地增强信号的幅度和稳定性,提高信号的传输速度和可靠性,确保高速数字通信和数据处理系统 的正常运行。这种应用常见于光纤通信、高速数据传输和数字电视等领域。
放大电路基本概念
放大电路基本概念
放大电路是指将输入信号放大到更大幅度的电路。
它常用于电子设备中,如放大器、运放等。
放大电路的基本概念包括以下几个方面:
1. 放大器:放大电路中的主要元件,用来放大输入信号。
常见的放大器有电压放大器、功率放大器等。
放大器通常由一个或多个增益器级联组成。
2. 增益:指放大器对输入信号的放大程度。
增益可以用来衡量放大器的性能。
增益通常以电压、功率或电流的比例来表示。
3. 传输特性:指在放大器的输入和输出之间的关系。
传输特性可以用来描述放大器对不同频率、幅度等特性的响应。
4. 输入阻抗和输出阻抗:输入阻抗是指放大器对输入信号的电阻,输出阻抗是指放大器对输出信号的电阻。
阻抗通常用来描述电路的输入和输出特性。
5. 偏置电路:为了使放大器工作在正确的工作点,通常需要将输入信号偏置到放大器的工作区间。
偏置电路用来提供适当的偏置电压或电流。
6. 负反馈:为了提高放大器的性能,减小失真和稳定性等问题,通常会采用负反馈。
负反馈是将放大器的输出信号与输入信号进行比较,并通过控制电路将误差反馈到放大器的输入端,以达到一定的控制目的。
综上所述,放大电路是一种将输入信号放大的电路,通过增益、传输特性、阻抗等参数来描述其性能。
同时,还需要考虑偏置电路和负反馈等技术手段来提高放大器的性能。
第6章级联放大电路
Rs
+ us -
ri1
VT1 +
+ ui -
uo1 -
ri2
(a) 多级放大电路图
VT2 +
RE2 uo -
VT1 +
Rs
uo1 ri2
+
-
us
-
(b) 输入电阻法
级联放大器电压增益AU
AU
uo ui
AU1 AU 2
其中:
AU 1
uo1, ui
AU 2
uo uo1
考虑信号源内阻时
AUs
uo us
ui us
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第6章 级联放大电路
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第6章 级联放大电路
问题: 1.为什么要采用多级级联放大? 2.常用的级联耦合方式有哪几种?特点如何? 3.级联电路的动态特性主要取决于那一级?如何分析 计算?
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多级放大电路
级联问题的产生原因:电压增益指标不满足要求等。需要 多次(级)放大。
Ec
Ui
Uo
出电压却缓慢变化的现象,称为零点漂移现象。
零点漂移产生的原因:温度
变换所引起的半导体器件参数的 变化是产生零点漂移现象的主要 原因,因此零点漂移也称为温度 漂移,简称温漂。
抑制零点漂移的方法:
(1)引入直流负反馈 (2)温度补偿 (3)采用差分放大电路
直接耦合放大电路
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级联放大电路小结
本章主要内容如下: 一、级联目标 •提高放大电路增益。 二、耦合方式 •阻容耦合:电容与后级输入电阻一起形成阻容耦合,各级之 间直流工作点独立。不易集成。 •变压器耦合:功率传输效率高,能传递直流和变化缓慢的信 号。不易集成。 •直接耦合:能传输交流、直流信号,易集成。 •二极管光电耦合:电-光-电,不易集成。
放大电路基本知识
IE
UE IB
UBE
由输入特性曲线
详细
本质:加了 形成了负反馈 本质:加了Re形成了负反馈
Re 的作用
T(℃)↑→IC↑→UE ↑→UBE↓(UB基本不变)→ IB ↓→ IC↓ ℃ ( 基本不变) 反馈的一些概念: 反馈的一些概念: 将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措 施称为反馈。 施称为反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 直流通路中的反馈称为直流反馈。 反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈, 反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈,反之称 为正反馈。 为正反馈。 IC通过 e转换为 E影响 BE 通过R 转换为∆U 影响U 温度升高I 增大, 温度升高 C增大,反馈的结果使之减小 Re起直流负反馈作用,其值越大,反馈越强,Q点越稳定 起直流负反馈作用,其值越大,反馈越强, 点越稳定 Re有上限值吗? 有上限值吗?
-
ui = ib rbe
′ uo = − βib RL
.
′ uo RL ′ RL = RC // RL Au = = −β ui rbe
负载电阻越大, 负载电阻越大,放大倍数越大
<引申级联:100×100 = 10000?> 引申级联: × 引申级联 ?
继续
.
3 、求 R i
由定义: 由定义:
Ri =
ii
+
(放大能力) 放大能力)
io
+
RS uS 信号源
+
+
+
ui +
放大电路
uo +
RL
负载
(1)电压放大倍数 )电压放大倍数:
(2)电流放大倍数 )电流放大倍数: (3)互阻增益 )互阻增益: (4)互导增益 )互导增益:
如何设计简单的放大器级联电路
如何设计简单的放大器级联电路在现代电子设备中,放大器是一个非常重要的组件,用于放大电信号的强度。
放大器级联电路则是指将多个放大器连接在一起,以实现更大程度的信号放大。
本文将介绍如何设计简单的放大器级联电路,帮助读者了解其原理和实施方法。
一、放大器级联电路的基本原理放大器级联电路是通过将多个放大器连接在一起,将输入信号从一个放大器传递到另一个放大器,以增加信号的整体增益。
每个放大器的输出信号成为下一个放大器的输入信号,通过增加放大器的数量,可以逐渐增加信号的强度。
二、设计简单的放大器级联电路的步骤1. 确定级联放大器的数量:根据需要的总增益和每个放大器的增益,确定需要级联的放大器数量。
例如,如果需要总增益为1000倍,而每个放大器的增益为10倍,那么最好选择100个放大器级联。
2. 选择适当的放大器类型:根据应用需求选择适当的放大器类型。
常见的放大器类型包括普通功率放大器、运算放大器等,根据信号的性质和功率要求进行选择。
3. 确定电路连接方式:确定放大器之间的连接方式。
常见的连接方式包括串联连接和并联连接。
串联连接时,输出信号作为下一个放大器的输入信号,而并联连接时,输入信号同时作用于所有放大器。
4. 计算电路参数:根据放大器的增益和电路连接方式,计算电路参数。
确定每个放大器的增益,以及输入和输出阻抗,确保电路的匹配和稳定性。
5. 进行电路布局和布线:将各个放大器进行布局和布线,确保电路的紧凑和安全。
6. 进行仿真和测试:使用电路仿真软件或实际测试仪器对设计的电路进行仿真和测试。
根据测试结果对电路进行优化和调整。
7. 进行调试和优化:根据测试结果对电路进行调试和优化,解决出现的问题和提高电路性能。
三、放大器级联电路设计的注意事项1. 确保电路的功率和电流匹配,避免出现能量和信号的丢失。
2. 考虑电路的稳定性和抗干扰能力,避免出现噪声和干扰问题。
3. 注意电路的散热问题,避免过热导致电路性能下降或损坏。
高二物理竞赛课件基本放大电路
IB的相反变化自动抑制IC的变化。
RB
调节原理
ICQ↑
IEQ↑
UEQ(=IEQRE)↑
RC
UCC RE
ICQ↓
IBQ ↓
UBEQ(= UBQ -UEQ)↓
工作点的计算:
I BQ
UCC U BE(on)
RB (1 )RE
ICQ I BQ
RE越大,调节作用越强,Q点 越稳定 。RE过大时, 因UCEQ 过小会使Q点靠近饱和区。
2、输入信号必须加在b-e回路:uBE对iC灵敏控制作用, 只有将信号加在发射结,才能得到有效放大。
3、合理通畅的直流和交流信号通路:一是保证稳定Q点, 二是尽可能减少信号损耗。
二、直流偏置电路 作用:在信号的变化范围内,晶体管处于正常放大状态。 偏置电路提供一个适合的静态工作点Q。 对偏置电路的要求是:
基本放大电路
基本放大电路
主要介绍以下内容:
放大器的组成原理和直流偏置电路 放大器图解分析方法 放大器的交流等效电路分析方法 共集电极放大器和共基极放大器 场效应管放大器 放大器的级联
组成原理和直流偏置电路
晶体管的一个基本应用就是构成放大器。所谓放大, 是在保持信号不失真的前提下,使其由小变大、由弱 变强。其实质是放大器件的控制作用,是一种小变化 控制大变化 。 基本放大器是指由一个晶体管构成的单级放大电路。
根据输入、输出回路公共端所接的电极不同,分为共射 极、共集电极和共基极放大电路。
一、基本放大器的组成原理
电容:隔直流通交流,使放
C1 +
+
C2
+
RC
+
大器的直流偏置与信号源和 负载相互隔离。
Rs
级联放大名词解释
级联放大名词解释级联放大级联放大(一)名词解释级联放大是电子线路的一种基本结构,简称级联。
在二极管中,为了提高共发射极电流的整流效率,当发射结处于正向偏置时,集电结和基极间加有二极管的管压降,即二极管的反向击穿电压V。
反之,当发射结处于反向偏置时,集电结和基极间就没有二极管管压降。
由此可见,如果我们能够用一个具有适当反向电阻的低压差管来代替高压差管,就可以把两个电压差放大到较高的数值,从而节省了功耗。
(2)把同一电压的两级放在不同的相位内,或者将三级串联起来,以便得到电压级联放大器。
三级级联:这里设V为三级电压放大器的输出电压,如果U=V,则U为第i级, L为第j级,则: U=U+L,它们的差值可以通过调节三极管的工作点来达到。
级联放大的主要特点是:电路效率很高,适合于大功率场合;但体积、重量和成本增大。
(3)当变压器次级感应出交流电压的频率与初级绕组中的自感电动势频率相同时,可把变压器看成一个理想变压器,初级与次级之间只有耦合作用,次级只输出功率,不消耗能量。
在这种情况下,二极管起着变压器耦合电容器的作用,可把二极管看成变压器的副边。
(4)把一个级联的电路和一个电压源连接在一起。
例如,图中有三个级联电路,分别表示为图3- 21所示,图3- 22所示,图3- 23所示。
三个级联电路都由一个电压源和一个电阻组成。
5。
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1。
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《多级放大电路》课件
电压放大倍数等于输出电压与输入电压的比值,即A=Uo/Ui。
03
影响因素
影响电压放大倍数的因素包括晶体管的参数、电路元件的参数以及电路
的连接方式等。
输入输出电阻
输入电阻
输入电阻是指多级放大电路对信号源所呈现的电阻,反映 了电路对信号源的负载能力。输入电阻越大,信号源的有 效功率越大,电路的性能越好。
稳定性问题
总结词
稳定性问题是指多级放大电路在工作过程中,由于各种原因导致电路性能的不稳定,出现波形失真、增益下降等 现象。
详细描述
稳定性问题可能是由于电路中元器件的参数变化、温度和湿度等环境因素的影响、电源电压的波动等原因引起的。 解决稳定性问题需要采取一系列措施,如改善电路的散热条件、减小环境因素的影响、稳定电源电压等,以保证 多级放大电路的稳定可靠运行。
音频放大器性能指标
音频放大器的性能指标包括频率响应、失真度、信噪比和输出功率 等。
功率放大器
功率放大器概述
功率放大器是一种将微弱的信号放大到足够大的功率,以驱动负 载的电子设备。
功率放大器电路组成
功率放大器通常由输入级、中间级和输出级等部分组成。
功率放大器性能指标
功率放大器的性能指标包括功率增益、效率、失真度和带宽等。
稳定性
稳定性
稳定性是指多级放大电路在各种工作条件下保持性能稳定的 能力。稳定性是多级放大电路的重要性能指标之一。
影响因素
影响稳定性的因素包括温度、电源电压的变化、晶体管的参 数变化以及电路元件的老化等。为了提高稳定性,可以采用 负反馈、温度补偿、选用性能稳定的晶体管等措施。
03
多级放大电路的设计与实现
带宽原则
根据信号频率范围,选 择合适的元件和电路拓 扑,保证电路具有足够
放大电路基本知识PPT课件
RL uo
继续
(2)Au
ib
rbe
ui Rb
βib
ie R’L uo
u i ib r b e ( 1 ) ib (R e//R L ) u o(1 β)ib(R e/R /L )
Au= u uo i rb(e 1 (β 1 )βR ()eR (/e/R /L /R )L) 1
继续
(3)Ri
ib
反馈的一些概念:
将输出量通过一定的方式引回输入回路影响输入量的措
施称为反馈。
直流通路中的反馈称为直流反馈。
反馈的结果使输出量的变化减小的称为负反馈,反之称
为正反馈。
IC通过Re转换为ΔUE影响UBE
温度升高IC增大,反馈的结果使之减小
Re起直流负反馈作用,其值越大,反馈越强,Q点越稳定 Re有上限值吗?
基本思想:用线性 去代替 非线性
ic ib
uce ube
ib
ic
ube 含源网络 uce
等效:保持外部的i和u关系不变 ☆对交流、小信号而言
继续
ub= e rbeibruce ic=ibuce/rce
h参数等效电路:
ib T
+
+
u be -
+
ic
+
+
u ce
-
+
b ib
+
+ rbe
u be +
-
μr uce -
1. 结构:
Rb C1
RS +
+
u i
uS
-
-
+
V C
C
T C2
+
多级放大电路概述
多级放大电路概述多级放大电路是由多个放大器级联组成的电路,用来增强输入信号的幅度。
每个放大器级别在前一级输出信号的基础上继续放大,从而实现整个电路的放大功能。
多级放大电路常用于音频助听器、放大器、无线电接收器等各种电子设备中。
输入级是多级放大电路的第一级,通常采用低噪声、高增益的放大器。
其主要功能是将输入信号增大到中间级能够处理的幅度,并对输入信号进行初步处理,如去除直流偏置、滤波等。
中间级是多级放大电路的中间环节,其主要任务是逐级放大信号幅度,并对信号频率进行调整。
中间级的放大器通常具有较高的功率放大能力和较宽的频率响应范围,以确保信号能够稳定、准确地传递到输出级。
输出级是多级放大电路的最后一级,其主要功能是放大信号的幅度,并驱动输出负载。
输出级的放大器通常具有较大的输出功率和较强的驱动能力,能够将信号送达到最终需要的位置。
多级放大电路的性能受到多个因素的影响。
其中,放大器的增益、带宽和失真是影响多级放大电路性能的主要因素。
增益表示电路对输入信号的放大倍数,带宽表示电路能够传递的频率范围,失真表示信号在放大过程中产生的形变。
通过优化放大器的设计和选择合适的放大器参数,可以提高多级放大电路的性能。
此外,多级放大电路还需要考虑功耗、稳定性、噪声等因素。
功耗是指电路在工作过程中消耗的电能,需要在满足放大要求的前提下尽量减小功耗。
稳定性是指电路对输入信号变化的响应能力,需要确保电路能够稳定地工作在设计要求的范围内。
噪声是指电路输出信号中除了输入信号以外的无用信号,需要通过合理的设计和选择低噪声的放大器来降低噪声水平。
总之,多级放大电路是一种常用的电子电路结构,用于增强输入信号的幅度。
通过合理的设计和优化,可以实现高增益、宽带宽和低失真的多级放大电路,满足各种电子设备的放大需求。
级联放大电路
直接耦合放大电路
9/28
级间耦合方式
4. 光电耦合
概念:两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合。
采用发光二极管和光敏二极管构成;
工作原理:
Ii
Io
输入电压Ui使D1发光;光
使D2产生电流,输出Uo。
工作过程:电光电
特点:
+
Ui
RL
D1
-
D2 Uo RL
E1 光电耦合电路 E2
抗干扰性强。(干扰信号不能产生持续的电流、单向传输、输入
RL = U1 / I1 = (N1 / N2 ) 2 RL
= n2 RL
结论:可通过调整匝比 n 使原、副端阻抗匹配。
8/28 3. 直接耦合
级间耦合方式
概念:各级电路之间直接连接或采用对直流呈导通特性的电
阻、二极管等元件相接。
•直接耦合的特点
优点:具有良好的低频特性, 可放大变化缓慢的信号,无 耦合大电容,便于集成。
(2)可以实现输出级与负
载的阻抗变换,以获得有效 的功率传输。
变压器耦合放大电路
7/28 阻抗变换工作原理:
级间耦合方式
理想条件下,变压器原副边的匝数比为:
N1 / N2 =U1 / U2; N2 / N1 =I1 / I2;
U1 =U2 N1 / N2
I1 = I2 N1 / N2
所以有
RL’ 变压器耦合阻抗变换的原理图
AU
uo ui
AU1 AU 2
其中:
AU 1
uo1, ui
AU 2
uo uo1
考虑信号源内阻时
AUs
uo us
共集放大电路 级联
共集放大电路级联下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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放大电路的原理
放大电路的原理
放大电路的原理是基于利用放大器来增加输入信号的幅度。
放大器是一种能够增加信号电压、电流或功率的电子器件,其作用是将输入信号放大到所需的输出水平。
一种常见的放大电路是电压放大电路。
在这种电路中,输入信号经过放大器,放大器根据其设计原理(如共集电极、共射极或共基极)将输入电压放大,并输出到负载上。
放大器的输出信号的幅度将比输入信号的幅度大,从而实现信号的放大。
放大器一般由晶体管、场效应晶体管或操作放大器等器件构成。
通过调整放大器的电阻、电容或电感等元件的数值,可以实现不同程度的放大。
放大器的增益是一个重要参数,它衡量了输入信号放大后的增加倍数。
放大电路的原理也与反馈有关。
反馈通常用于控制放大器的增益和稳定性。
通过引入反馈回路,放大器的输出信号可以与输入信号进行比较,并调整放大器的增益来达到所需的放大效果。
总的来说,放大电路的原理是通过放大器将输入信号放大到所需的幅度。
放大器的类型和参数、反馈机制等都会影响放大电路的性能。
这些原理在各种电子设备和通信系统中起着重要作用,使得信号能够被有效地放大和传输。
三级放大电路原理
三级放大电路原理三级放大电路是一种常见的电子电路,用于将输入信号放大到较大幅度的输出信号。
它由输入级、中间放大级和输出级组成。
输入级是三级放大电路的第一级,负责接收输入信号并放大。
它通常由一个放大器电路构成,可以将微弱的输入信号转化为较大的电压或电流。
输入级的设计非常重要,因为它直接影响到整个电路的性能和稳定性。
中间放大级是三级放大电路的第二级,起到放大信号的作用。
它通常由多个放大器级联而成,每个放大器的增益都比前一个放大器大。
中间放大级的设计需要考虑放大器的线性度、功耗和噪声等因素。
输出级是三级放大电路的最后一级,负责将信号放大到最终的输出幅度。
它通常由一个功率放大器构成,可以提供足够的功率驱动负载。
输出级的设计需要考虑功率放大器的效率、稳定性和失真等因素。
三级放大电路的原理是通过级联多个放大器,每个放大器的增益都比前一个放大器大,从而实现对输入信号的放大。
每个放大器的输出信号经过滤波和校正后,再输入到下一个放大器进行放大。
最后,经过输出级的放大,信号达到所需的输出幅度。
三级放大电路在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在音频放大器中,三级放大电路可以将微弱的音频信号放大到足够的音量,使人们能够听到清晰的声音。
在通信系统中,三级放大电路可以将发送信号放大到足够的功率,以确保信号能够被远距离传输。
在医疗设备中,三级放大电路可以放大生理信号,帮助医生进行诊断和治疗。
三级放大电路是一种重要的电子电路,具有放大输入信号的功能。
它由输入级、中间放大级和输出级组成,通过级联多个放大器来实现对输入信号的放大。
三级放大电路在各个领域都有广泛的应用,对于提高信号质量和传输距离具有重要意义。
级联放大电路实验报告 北京交通大学
级联放大电路实验报告北京交通大学答:问题。
不会是想写一个详细的电路图吧?可以找个文档看一下在实验中我们要使用放大电路进行级联的方法来获得输出电压,这样在实际应用中才能更快速的完成任务。
如果是想从理论上推导放大倍数等关系式的话那么只需要知道反馈原理即可。
这里我给你讲解放大电路的基本知识和主要特性以及级联方法与注意事项吧!首先是器件的选择:在此我们采用的是运算放大器 LM358。
它的内部有四个运算放大器,所以功率较小且价格也比较便宜;最重要的是可以设计成同相输入同相输出,对于测试而言非常简单;还可以调节增益、共模抑制、偏置电流和静态工作点等参数。
最后的还有一些主要技术指标都比较容易达到,属于低端放大电路中比较经济的器件之一。
在做放大电路时首先将芯片安装好,然后仔细检查无误之后将其固定牢靠再开始连线,并要求两根引线直接连接而不允许通过别的元件或者是地线与地短路,否则容易烧毁放大电路。
但要注意避免互相短路而造成损失。
当器件安装好之后就该进行组合搭建电路了。
首先要做好器件引脚的焊接工作,焊接时要正确掌握焊接顺序并严格按照规范操作。
如果没有把握的话可以借助万用表来测量焊点是否饱满,若存在虚焊等缺陷则应予以修补或换掉;另外对每一次焊接要认真观察每块电路板上的布局情况,尤其要留心印刷板( PCB)上的电源管脚。
尽量减少自己动手去乱改放大电路的现象发生。
接下来就是电路部分了,电路的整体框架搭建已经形成,剩下的仅是各元器件的组装与调试工作。
接下来就是电路部分了,电路的整体框架搭建已经形成,剩下的仅是各元器件的组装与调试工作。
这部分内容比较多包括元器件的型号选取、电路板的焊接、元器件的安装、电源变压器的绕制以及电阻与电容的布局等等。
每个步骤均有其严格的操作规程,稍微马虎就会造成返工甚至失败。
电子实践课涉及到的内容很广泛。
虽说如今市场经济越来越活跃,但对学生进行创新思维教育却仍未见效果。
因为学生们只是空有其壳。
在今天的科研环境中,谁敢称“吃螃蟹”第一人?。
基本放大电路
输入电阻和输 出电阻
输入电阻和输出电阻 对放大器的输入和输 出信号有重要影响。 了解如何优化它们。
失真
失真是放大器输出信 号与输入信号之间的 差异。探索减少失真 的方法和技术。
实际应用
音频系统中的应用
发现放大器在音频系统中的关键作用,如音响和音 乐产业。
射频系统中的应用
了解放大器在射频通信系统中的应用,如手机和卫 星通信。
射频放大器设计案例
深入了解射频放大器的设计原理和最佳实践,并研 究案例研究。
未来发展趋势
集成化技术的发展
探索集成化技术对放大器设计和制造的影响,以及 未来的发展方向。
பைடு நூலகம்
能耗优化的趋势
了解放大器设计中的能耗优化趋势和可持续发展的 技术。
负反馈
1
负反馈的作用
负反馈有助于提高放大器的性能和稳定性,并减少失真。
2
反馈电路的分类
了解不同类型的反馈电路,如串联反馈和并联反馈,以及它们的应用。
放大器的性能参数
增益
增益表示放大器将输 入信号放大的程度。 了解如何计算和优化 增益。
带宽
带宽是放大器能够处 理的频率范围。探索 如何扩展带宽和应对 限制。
通信系统中的应用
探索放大器在各种通信系统中的作用,如无线电和 光纤通信。
常见问题和解决方案
放大器产生杂音的解决办法
了解如何识别和消除放大器产生的杂音,以提 高音频质量。
放大器失真的解决办法
探索引起放大器失真的原因,并了解常见的解 决方案。
案例分析
低噪声放大器设计案例
了解设计低噪声放大器的关键要素和技巧,并探索 实际应用案例。
基本放大电路
探索基本放大电路的世界。从基础概念开始,了解放大器的作用、分类和常 见组成部分。
第6章光电信号的变换及检测技术
xi
放 大 器
xo 负
载
ii Rs us
+ ui -
io Ri
RO u ’o RL
+ uo -
输出电流
输出电压 输出电阻
输入电阻Ri:——从放大电路输入端看进去的等效电阻。
Ri ui / ii ,
用来描述放大电路对信号源索取电流的大小,也表 示放大器对信号源的影响程度。
Company Logo
Pno / Psi Psi / Pni SNRi F Pni K p / Psi Pso / Pno SNRo
(2)电流放大器:
ii is
io
+ Ro uo RL Aioii -
RS 输入电阻Ri:R u / i , ii is , i i i RS Ri 为使ii尽可能接近is 提高电源利用率,Ri越小越好。
电流增益Ai: i
输入信号是电流,输出 信号也是电流,是一种 电流控制电流源。
Rs
+ ui Ri -
Company Logo
6.1 光电信号检测电路的噪声
6.1.3 前置放大器的噪声 前置放大器在放大有用信号的同时也将噪声放大。 对于微弱信号检测仪器或设备,前置放大器是引入噪声的 主要部件之一。 整个检测系统的噪声系数主要取决于前置放大器的噪声系 数。 仪器可检测的最小信号也主要取决于前置放大器的噪声。
lg10db613前置放大器的噪声61光电信号检测电路的噪声companylogowwwthemegallerycom为简单计设级数m3各级放大器本身产生的噪声功率分别为p1p2p3第一级放大器的输入噪声功率为pni则最后一级的输出噪声功率pno为增益k放大器1放大器2放大器mpipo1po2porses多联放大器的噪声系数61光电信号检测电路的噪声companylogowwwthemegallerycom级联放大器总的噪声系数f可推导出计算m级级联放大器总的噪声系数f的弗里斯公式级联放大器中各级的噪声系数对总噪声的影响是不同的越是前级影响越大第一级影响最大
电压串联负反馈
6.3 负反馈对放大器性能的影响
6.3.1 提高放大倍数的稳定性
6.3.2 展宽通频带
6.3.3 减小非线性失真
6.3.4 改变输入电阻和输出电阻
6.4 深度负反馈放大电路的估算
*6.5 负反馈放大电路的大小信号频率特征与稳定性
6.5.1 关于应用负反馈扩展通频带的大小信号问题
3. 本级反馈和级间反馈
反馈在本级放大器输出取样的,称为本级反馈。反馈是从 后级放大器输出取样的,称为级间反馈。级间反馈一般不超 过三级,否则会引起自激。
6.1 反馈的基本概念
第6章 负反馈放大电路
4. 串联反馈和并联反馈
按基本放大器输入端与反馈网络的输出端的连接方式来区 分,反馈可分为串联反馈和并联反馈。它们仅与输入网络中的 比较环节有关,与放大器的输出端取样方式无关。若反馈信号 传递到放大器输入网络是以电压 形式出现的为串联反馈。若反 馈信号对输入回路是以电流 形式出现的为并联反馈。反馈网络 的输出端与放大器的输入端(源端)上端接在同一节点的为并联反 馈,反馈网络的输出端加在输入回路下端(地端上方)的为串联反 馈。
6.1 反馈的基本概念
第6章 负反馈放大电路
6.2 负反馈放大器的组态
按反馈信号的两种取样方式和两种不同的输入比 较方式,可以构成四类负反馈组态,即电压串联负反 馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负 反馈。下面对它们分别进行讨论。
第6章 负反馈放大电路
输入电压方程:Ube = Ui –UF 反馈电压是以串联的方式加在输入回路上,因此是串联反馈。 若将输出电压短路,此时Uf为零,因此为电压反馈。 用瞬时极性法判断反馈极性:假设输入端输入信号的极性
级联放大器电路设计总结心得体会
级联放大器电路设计总结心得体会
共源放大器,输入级,提供增益;
共栅放大器,作为镜像电流源,提供输出阻抗;
源级跟随器,作为输出级,低输出电阻,提供后一级驱动能力;
镜像电流源,输出阻抗高,镜像电流准,系统误差小;有靠的很近的极点和负零点,零点位置是极点的两倍,表现在幅频曲线上,相位没有变化,增益幅度减小一半;(有源负载和镜像电流源)
差分对,共模抑制比CMRR,由于Adm随着频率增加而减小,而Acm随着频率增加而增加,导致共模抑制比随着频率增加急剧下降,因此共模抑制在高频情况下表现不好。
会影响输入失调电压;
单级放大器主极点计算可以通过密勒近似分析,次极点在晶体管转折频率FT处,比较远,一般不考虑。
两级放大器,加入密勒电容补偿,主极点会变得更靠近原点,因为Cc的影响导致主极点的C变大,次极点会远离原点,因为随着频率增高,Cc相当于短路第二级放大管的G、D端,使得输出阻抗减小为1/gm,因此次极点原离;但是会引入一个正向零点,因此需要抵消零点,可以引入一个电阻R=1/gm来消除零点,或者采用源极跟随器来阻断正向电流。
运放的开环增益,会影响运放的输入失调电压;
加入反馈会使得运放的增益灵敏度降低,改善其线性度,闭环增益比开环增益小,但是闭环带宽增加。
同时不同的反馈机制会影响输入/输出阻抗。
电源抑制比、输入共模电压范围、摆率、建立时间……。
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ri1 AU R S ri1
二、多级放大电路的动态分析(了解)
(2)开路电压法: 将后一级与前一级开路,计算前一级的开路 电压增益和输出电阻,并将其作为信号源内阻加以考虑,共 同作用到后一级的输入端。(即将前一级输出电阻看成后一级 的信号源内阻)
+Vcc RB1 RC1 RB2 RC2 RB2 RC2 +Vcc
三、多级放大电路中频特性分析举例
多级放大电路的中频特性指标:与单级相同,有电压增益、输 入电阻、输出电阻。
例题:两级放大电路参数如 图所示。 已知三极管的参数为: hfe1= hfe2 =hfe=100;
UBE1=UBE2=0.7V。 要求:分别用输入电阻法 和开路电压法计算总电压 增益。
解:方法一:用输入电阻法求电压增益
VT1 RS + us + ui -
+ uo1 ro1
VT2 RE2
+ uo -
ro1
VT2
+ uo -
+ uo1 (b)开路电压法
(a) 多级放大电路图
+Vcc RB1 RC1 RB2 RC2 RB2 RC2
+Vcc
VT1 RS + us + ui -
+ uo1 ro1
VT2 RE2
+ uo -
3. 直接耦合
级间耦合方式
概念:各级电路之间直接连接或采用对直流呈导通特性的电 阻、二极管等元件相接。
•直接耦合的特点
优点:具有良好的低频特性, 可放大变化缓慢的信号,无 耦合大电容,便于集成。
直接耦合放大电路
级间耦合方式
4. 光电耦合
概念:两级间利用光电耦合器来传送信号的耦合方式称光电耦合。
采用发光二极管和光敏二极管构成; 工作原理: 输入电压Ui使D1发光;光 使D2产生电流,输出Uo。 工作过程:电光电
•求分立元件多级放大电路电压增益有两种方法 (1)输入电阻法 (2)开路电压法
二、多级放大电路的动态分析(续)
(1)输入电阻法:在求单级放大电路的放大倍数时必须将后 一级的输入电阻作为前一级的负载考虑,即将第二级的输入 电阻与第一级集电极负载电阻并联。
+Vcc RB1 RC1 RB2 RC2 RB1 RC1 +Vcc
(2)可以实现输出级与负
载的阻抗变换,以获得有效 的功率传输。
变压器耦合放大电路
阻抗变换工作原理:
级间耦合方式
理想条件下,变压器原副边的匝数比为:
Байду номын сангаас
N1 / N2 =U1 / U2;
N2 / N1 =I1 / I2; U1 =U2 N1 / N2 I1 = I2 N1 / N2 所以有 RL = U1 / I1 = (N1 / = n2 RL 结论:可通过调整匝比 n 使原、副端阻抗匹配。 N2 ) 2 RL RL’ 变压器耦合阻抗变换的原理图
+ Ui
RL Io
Ii
D1
D2
Uo
RL
E1
特点:
输出不共地解决地线干扰)
光电耦合电路
E2
抗干扰性强。(干扰信号不能产生持续的电流、单向传输、输入
二、多级放大电路的动态分析
多级放大电路放大倍数的计算
A A A A A A 1 2 3 n i
i= 1
n
其中:Ai是第i级放大电路的放大倍数。
第6章 级联放大电路
第6章 级联放大电路
问题: 1.为什么要采用多级级联放大? 2.常用的级联耦合方式有哪几种?特点如何? 3.级联电路的动态特性主要取决于那一级?如何分析 计算?
多级放大电路
级联问题的产生原因:电压增益指标不满足要求等。需要
多次(级)放大。 Ec
Ui
Uo
一、多级放大电路的耦合方式
1.输入级:高性能的差动放大电 路。运放有两个输入端,一个 U 称为同相输入端,即输出与该 U + 端输入信号相位相同,用符号 U+ 表示;另一个称为反相输 入端,即输出与该端输入信号 相位相反,用符号U-表示。
差放 输入级
中间 放大级
低阻 输出级
恒流源 偏置
运放组成
2.中间放大级:提供高的电压增益,以保证运放的运算精度 。多为差动电路和带有源负载的高增益放大器。 3.低阻输出级:由PNP和NPN两种极性的三极管或复合管组 成,以获得正负两个极性的输出电压或电流。具体电路参阅 功率放大器。 4.恒流源偏置:可提供稳定的几乎不随温度而变化的偏置电 流,以稳定工作点。
VT1 Rs + us + ui -
+ uo1 ri2
VT2 RE2
+ uo Rs + us -
VT1
+ uo1 -
ri2
ri1
(a) 多级放大电路图
(b) 输入电阻法
+Vcc RB1 RC1 RB2 RC2 RB1 RC1
+Vcc
VT1 Rs + us + ui -
+ uo1 ri2
VT2 RE2
ro1
VT2
+ uo -
+ uo1 (b)开路电压法
u u u o o1 o A A 总的电压放大倍数为 A U U1 Us2 u u i i u o1
(a) 多级放大电路图
u u o1 o 其中: A ; A U1 Us2 u u i o1
u r o i1 A 考虑信号源内阻时 A Us U u R r s S i1
+ uo Rs + us -
VT1
+ uo1 -
ri2
ri1
(a) 多级放大电路图
(b) 输入电阻法
u o A A U U 1A U 2 u i
级联放大器电压增益AU
考虑信号源内阻时
AU s
其中: u u o1 o A , A U 1 U 2 u u i o1
u o u i u o1 u o u s u s u i u o1
Ui
Uo
优点:结构简单,各级放大电路工作点互不影响,放大效果好;。 缺点:不能传送变化缓慢的信号或直流信号。不适宜集成化。
级间耦合方式
2. 变压器耦合 概念:两级间利用变压器来传送信号的耦合方式称变压器耦合。 变压器耦合的特点: (1)变压器耦合可隔除直流,传递一定频率的交流信号,因
此各级的 Q 互相独立。
耦合概念:多级放大电路的连接过程中,前一级输出与
下一级输入的连接方式称为耦合方式。 放大电路的级间耦合应满足条件: (1)保证信号的传输; (2)保证各级的静态工作点正确。 阻容偶合 耦合方式 变压器偶合 直接耦合 光电耦合
级间耦合方式
1. 阻容耦合 概念:级间采用电容耦合。 电容的作用: 传送交流信号;阻隔直流。 与下级输入电阻构成阻容耦 合。 特点: Ec