o放大器电路图设计
共源极放大器电路及原理
根据输入电阻的定义得 R1) 静态工作点的测试上图为场效应管共源极放大器实验电路图。
该电路采用的自给偏压的方式为放大器建立静态工作点,栅极通过R1接地,因R1中无电流流过,所以栅极与地等电位。
即VG=O , 可用万用表测出静态工作点 IDQ 和VDSQ 值。
2) 输入输出阻抗的测试VS 与Vi ,这样求得两端的电压为 VR=VS — Vi ,流过电阻R 的电流实际就是放大电路的输入电流Ii 。
共源极放大器电路及原理上图是伏安法测试放大电路的连接图。
其在输入回路中串接一取样电阻 R ,输入信号调整在放大电路用晶体管毫对地的交流电压 (1) 输入阻抗的测量2)输出阻抗的测量放大器输出阻抗的大小,说明该放大器带负载的能力。
用伏安法测试放大电路的输出阻抗的测试电路如下图所示。
放大器输出阻抗的大小,说明该放大器带负载的能力。
用伏输入信号的频率仍选择在放大电路的中频段,输入信号的大小仍调整到确保输出信号不失真为条件,因此仍须用示波器监视输出信号的波形。
第一步在不接负载RL的情况下,用毫伏表测得输出电压第二步在接上负载RL的情况下,用毫伏表测得输出电压心=(尹-叽3)高输入阻抗Zi的测试前面讲了一般放大器输入阻抗的测量方法, F面以场效应管源极跟随器为例,介绍高输入放大器的输入阻抗的测试方法。
类似于源极跟随器这样的高输入阻抗放大器的输入阻抗•往往可以等效成一个输入电阻Z i和一个输入电容Ci的并联形式,因此,必须分辨测出Ri和Ci的值才能确定输入阻抗Zi的值。
测量Ri,由于被测电路的输入阻抗很高,可以和毫伏表的输入阻抗相比拟,若将毫伏表直接接到被测放大电路的输入端,会引起严重的测试误差. 为了减少小毫伏表并联接入引起的测量误差,要求毫伏表的输入电阻远大于被测电路的输入电阻,一般要求大于20倍以上•对于一般的毫伏表来说,是无法满足这样的要求的•但是被测电路是一的源极跟随器•具有高输入阻抗,低输出阻抗的特点,因而,可以不直接测试放大电路的输入电压,而V01。
运算放大器的常见电路
vi1 - vn vi2 - vn vn - vo
R1
R2
R3
- vo
R3 R1
vi1
R3 R2
vi2
若 R1 R2 R3 则有 - vo vi1 vi2
(该电路也称为加法电路)
2.4.4 积分电路和微分电路
1. 积分电路
根据“虚短”,得 vP vP 0
根据“虚断”,得
ii 0
因此
当Avo(vP-vN) V-时 vO= V-
电压传输特性 vO= f (vP-vN)
线性范围内 vO=Avo(vP-vN)
Avo——斜率
end
2.2 理想运算放大器
1. vo的饱和极限值等于运放的电源电压 V+和V-
2. 运放的开环电压增益很高 若(vP-vN)>0 则 vO= +Vom=V+ 若(vP-vN)<0 则 vO= –Vom=V-
2. 运算放大器的电路模型
通常: ▪ 开环电压增益
Avo的105 (很高)
▪ 输入电阻 ri 106Ω (很大)
▪ 输出电阻 ro 100Ω (很小)
图2.1.3 运算放大器的电路模型
vO=Avo(vP-vN)
( V-< vO <V+ )
注意输入输出的相位关系
2. 运算放大器的电路模型
当Avo(vP-vN) V+ 时 vO= V+
引入反馈后
vn 0,vp(vi)不变
→ (vp-vn)↓ → vo↓
使输出减小了,增益Av=vo/vi下降了,这时的反馈称为负反馈。
2.3.1 同相放大电路
3. 虚假短路 ▪ 图中输出通过负反馈的作用,使vn自动 地跟踪vp, 即vp≈vn,或vid=vp-vn≈0。这种现象 称为虚假短路,简称虚短
功率放大电路(基本放大电路)
IC Q
ICQ
UCE
IB
ib t ic
IC Q
t
ib t
ui
t
UBE
uCE怎么变化
UCE
假设uBE有一微小的变化
(2-25)
IC
ic
t
uCE的变化沿一 条直线
UCE u 相位如何 ce
uce t
uce与ui反相!
(2-26)
各点波形
iC
+EC
RC RB C1 iB
ui
t iB ui t
结正偏,并提 供适当的静态 工作点。
(2-16)
+EC RC C1 T RB EB
集电极电源, 为电路提供能 量。并保证集 电结反偏。
C2
(2-17)
+EC RC
C1 T RB EB C2
集电极电阻, 将变化的电流 转变为变化的 电压。
(2-18)
耦合电容:
电解电容,有极性。 大小为10mF~50mF
返回
(2-49)
图2.3.5 利用图解法求解静态工作点 和电压放大倍数
返回
(2-50)
2.3.4 动态分析
一、三极管的微变等效电路
1. 输入回路 iB iB uBE uBE 当信号很小时,将输入特性 在小范围内近似线性。
u BE ube rbe iB ib
对输入的小交流信号而言, 三极管相当于电阻rbe。
c
rce很大, 一般忽略。
e
(2-53)
二、放大电路的微变等效电路
将交流通道中的三极管用微变等效电路代替: uo ui RB
RC
RL
ii
ib
几种常见的放大电路原理图解
几种常见的放大电路原理图解展开全文能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。
例如助听器里的关键部件就是一个放大器。
放大器有交流放大器和直流放大器。
交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。
此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。
它是电子电路中最复杂多变的电路。
但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。
读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。
首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开,然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。
放大电路有它本身的特点:一是有静态和动态两种工作状态,所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析;二是电路往往加有负反馈,这种反馈有时在本级内,有时是从后级反馈到前级,所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。
在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。
下面我们介绍几种常见的放大电路:低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在 20 赫~ 20 千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。
( 1 )共发射极放大电路图 1 ( a )是共发射极放大电路。
C1 是输入电容, C2 是输出电容,三极管 VT 就是起放大作用的器件, RB 是基极偏置电阻 ,RC 是集电极负载电阻。
1 、 3 端是输入, 2 、 3 端是输出。
3 端是公共点,通常是接地的,也称“地”端。
静态时的直流通路见图1 ( b ),动态时交流通路见图 1 ( c )。
电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多,输出电压的相位和输入电压是相反的,性能不够稳定,可用于一般场合。
( 2 )分压式偏置共发射极放大电路图 2 比图 1 多用 3 个元件。
基极电压是由 RB1 和 RB2 分压取得的,所以称为分压偏置。
发射极中增加电阻 RE 和电容 CE , CE 称交流旁路电容,对交流是短路的; RE 则有直流负反馈作用。
宽带射频功率放大器设计
•导读: 介绍了一种分析同轴线变换器的新方法,建立了理想与通用模型,降低了分析难度和简化了分析过程。
通过研究分析,提出了一种同轴变换器与集总元件相结合的匹配电路设计方法,通过优化同轴线和集总元件的参数,实现放大器的最佳性能。
o关键字o功率放大器阻抗变换器•阻抗变换器和阻抗匹配网络已经成为射频电路以及最大功率传输系统中的基本部件。
为了使宽带射频功率放大器的输入、输出达到最佳的功率匹配,匹配电路的设计成为射频功率放大器的重要任务。
要实现宽带内的最大功率传输,匹配电路设计非常困难。
本文设计的同轴变换器电路就能实现高效率的电路匹配。
同轴变换器具有功率容量大、频带宽和屏蔽好的特性,广泛应用于VHF/UHF波段。
常见的同轴变换器有1:4和1:9阻抗变换,如图1所示。
但是实际应用中,线阻抗与负载不匹配时,它们的阻抗变换不再简单看作1:4或1:9.本文通过建立模型,提出一种简化分析方法。
1 同轴变换器模型同轴变换器有三个重要参数:阻抗变换比、特征阻抗和电长度。
这里用电长度是为了分析方便。
当同轴线的介质和长度一定时,电长度就是频率的函数,可以不必考虑频率。
1.1理想模型理想的1:4变换器的输入、输出阻抗都匹配,每根同轴线的输入、输出阻抗等于其特征阻抗Z0,其等效模型如图2所示。
其源阻抗Zg与ZL负载阻抗变换比为:图2和公式(1)表明:变换器的阻抗变换比等于输入阻抗与输出阻抗之比。
同轴变换器的输入阻抗等于同轴线的输入阻抗并联,输出阻抗等于同轴线的输出阻抗串联。
1.2通用模型由于特征阻抗是实数,而源阻抗与负载阻抗一般都是复数,所以,就不能简单的用变换比来计算。
阻抗匹配就是输入阻抗等于源阻抗的共轭,实现功率的最大传输。
特征阻抗为Z0,电长度为E的无耗同轴线接复阻抗的电路如图3所示。
由于源阻抗与同轴线特征不匹配,电路的反射系数就不是负载反射系数。
由于同轴线是无耗的,进入同轴线的功率就等于负载消耗的功率。
那就可以把电路简化只有一个负载Zin,又因为Zg与Zin都是复数且串联,就可以把Zg中的虚部等效到Zin中,最后得到反射系数为:其中:当反射系数为零时,功率可以无反射的传输,这时阻抗实现完全匹配。
运算放大器
运算放大器绪论运算放大器是电压控制型电压源模型,其增益(放大倍数)非常大。
运算放大器有5个端子、4个端口的有源器件。
其符号和内部结构如图1所示:图1 运算放大器模型和内部结构图图中电压VCC和VEE是由外部电源提供,通常决定运算放大器的输出电压等级。
符号“+”和“—”分别表示同相和反相。
输入电压Vp和Vn以及输出电压Vo都是对地电压。
运算放大器的五个接线端构成了一个广义节点,如果电流按照图1所示定义,根据KCL (基尔霍夫电流定律)有如下公式:因此,为了保持电流平衡,我们必须将所有电流都包括进来,这是根据有源器件的定义得出的。
如果我们仅仅考虑输入和输出电流来列出KCL,则等式不成立,即:运算放大器的等效电路模型如图2所示。
电压Vi是输入电压Vp和Vn的差值即Vi=Vp -Vn。
Ri是放大器的输入电阻,Ro是输出电阻。
放大参数A称为开环增益。
运算放大器的开环结构定义为:运算放大器的结构中不包括将输入和输出端连接起来的回路。
图2 运算放大器的等效电路模型如果输出端不接任何负载,输出电压为:该公式说明,输出电压Vo是与输入电压Vp和Vn之差的函数。
因此可以说该运算放大器是差值放大器。
大多数实际的运算放大器的开环放大倍数是非常大的。
例如,比较常用的741型运算放大器,它的放大倍数为200000Vo/Vi,甚至一些运算放大器的放大倍数达到108 Vo/Vi。
反映输入电压和输出电压关系的曲线称为电压传输特性,而且该曲线是放大器电路设计和分析的基础。
运算放大器的电压传输曲线如图3所示:图3 电压传输特性曲线注意:该曲线有2个变化区域,一个为在Vi=0V附近时,输出电压和输入电压成正比例放大,称之为线性区域;另一个为Vo随Vi改变而不变的区域,称之为饱和区(或非线性区)。
可以通过设计让运算放大电路工作在上述的2个区域。
在线性区域Vo和Vi直线的斜率是非常大的,实际上,它与开环放大倍数A相等。
例如,741运算放大器正负电源电压为VCC=+10V,VEE=-10V,Vo的饱和值(最大输出电压)一般在±10 V,而当A=200000 Vo/Vi 时,可以算出输入的电压非常小:10/200,000 = 50μV。
功率放大器的OTL及自举电路
功率放大器的OTL及自举电路现代电影技术功率放大器的OTL及自举电路吉林省广播电视技术中心台刘国刚电影扩音机的功率器电路多采用OTI电路或 OCL电路,而在OTL电路中经常加入与其相适应的自举电路.1,OTL电路的结构OTL电路是一种利用电容耦合而无输出变压器的甲乙类互补对称式推挽功率放大电路.它的电路特点是:采用单电源供电方式,输出端两只功放管的中点直流电位为电源电压的一半;输出端与负载之间采用大容量电容器耦合,负载(扬声器)一端接电容器的输出端,另一端接地.其电路如图1所示: 图1OTL电路结构图在电路中,输出端通过一个大容量电容器C与负载电阻R连接,对交流信号可视为短路,省掉了输出变压器.同时,电容器又将两功放管的中点直流电位与负载隔断.电路采用单电源E供电, 为了消除交越失真,由D,D.(或其他方式)构成 VT和VTz的基极偏置电路.虽然VT为NPN型管,而VT.为PNP型管,但由于两管的特性一致并对称,故静态时两管的集电极电流相等(即I一 Iz).调整基极偏置电阻R和R.,可使A点电位 (VT和VT.的发射极电位)为E/2,即中点电保养维护改造位.由于扬声器的直流电阻很小,并且静态时无电流,其两端直流电位相同(地电位),所以,输出电容C两端的电压也为E/2.静态时,输入端无输入信号,VT,VT.有较小的正向偏置,导通电流较小,中点电位为E/2, 输出电容C两端的电压也为E/2.输出电流无变化,所以无输出电压.当输入信号为正半周时,VT加正向信号电压而导通,对信号电流进行放大,VT.因加反向信号电压而截止,由于输出电容C容量较大,对交流信号而言视为通路,其信号电流如图1中实线方向: +E一VT集电极一VT发射极一电容C一扬声器一地;扬声器两端得到放大的正半周信号. 当输入信号为负半周时,VT加反向信号电压而截止,VT.加正向电压信号而导通,对信号进行放大,支持其导通的电源是输出电容器上的充电电压.其信号电流如图1中虚线方向:c正端一VT.发射极一VT.集电极一地一扬声器一c负端;扬声器两端得到放大的负半周信号. 通过VT和VT.的交替推挽工作,使两只功放管输出的两个半波信号在负载上合成为一个完整的信号.输出电容C在OTL电路中的作用主要有三个: 一是为VT.管在输入信号的负半周时提供电源;二是为交流信号提供通路;三是隔断直流(防止因负载的直流电阻很小对中点电位影响). 2,OTL电路中的自举电路在OTL电路工作时,当输入信号的正半周使 VT导通时,随着正半周信号的增大,VT的基极电位上升,使A点电位上升.当A点电位接近电源一55—现代电影技术No.12/2007ADVANCEDM0N尸J开ETECHNOLOGY电压Ec时,VT的基极电流受限而不能增加很多, 造成激励不足,甚至影响信号的正常放大.OTI电路中的自举电路就是解决输入信号正半周时的激励: 不足问题.OTI电路中的自举电路如图2所示图2OTI电路中的自举电路如图所示,在功放管的基极偏置电路中串入一个电阻R.,在R.与R的串联点上接入一个自举电容C,这样就构成了由C和R.组成自举电路.由于C的容量比较大,静态时,C两端充有U电压,由于R阻值比R小,所以U接近Ec/2. 当输入信号正半周时,大信号的输入会使A点电位上升,由于C和R的时间常数较大,电容C 两端的电压基本恒定,即不随输入信号的增大而改变.也就址说,靠C上的充电电压U激励VT 工作.由于c的自举作用,输入信号的正半周B 点电位随之升高,保证了VT管有足够的激励电流使VT充分导通.自举电路的思路就是使VT基极偏置中B点的电位能随A点电位升高而升高.由于OTL电路采用单电源供电,供电电压的大小受到一定制约,而且功放电路的负载电流又很大, 为保证足够大的输出功率,输出电容的容量选取的很大,一般都在几千微法.但大电容通常具有电感效应,在高频时容易产生相移,在低频时又影响放大(对低频信号的容抗大),而且大容量的电容不能采用集成电路制作.为解决这些问题,在大功率的电影扩音机中多采用无输出电容器的OCL电路. 3,自举电路在OCL 电路中的应用电路中去掉了大电容后将两只功放管的发射极直接与输出端的负载(扬声器)相连.由于扬声器阻值较小,必然会对VT和VT和的工作状态以保养维护改造.为保证中点电位的准确, 及中点电位A产生影响OCL电路通常采用双电源供电.用两组大小相等的正,负电源加在电路的两端,以两电源串联的中点电位A点作为零电位点.负载(扬声器)直接接在中点A与地之间,即用+E和一E分别对VT (NPN型)管和VT.(PNP型)管供电.在没有信号输入时,VT和VT的电压降都是E,因此中点A的直流电位是零,负载(扬声器)两端电位相同,没有电流流过.由于双电源供电的电压足够,通常情况下OCL 电路中不需要自举电路,但有些电路为了提高功率输出,增加功率管的激励,也有加入自举电路的. 例如,与井冈山牌2000型流动放映机配套的K2000 型扩音机的功率放大电路就加入了自举电路.其功率放大电路如图3所示:输出图3K2000型扩音机的功翠放大电路功率放大级采用5只晶体管组成甲乙类OCL互补推挽电路.VT,VT.,VT三管复合成NPN 型管作为推挽的上臂功放管;VT.,VH复合成 PNP型管作为推挽的下臂功放管.由于功放级采用38V的双电源对称供电,输出端与地的静态电位都为零电位.输出端与负载(扬声器)之间直接相连,所以电路属OC[电路. (下转第62页)56现代电影技术No.12/2007ADVANGIiiDMOTION尸lCn艉ETEG/'WOLOGYAutodesk为好莱坞业界巨头EFILM提供数字调色配光服务…………………………………… Autodesk和EF1LM达成专业服务协议…………… 中影首钢环球数码数字影院建设有限公司在京成立… 电影科研所成功安装我国第一套JPEG2000数字影院编解码系统等消息5则…………………… 电影器材技术分会举办首期影院放映技术骨干培训班…………………………………………… 现代多厅影院应用新技术讲座召开………………… 日本数字电影技术代表团来访中国电影科研所…… 电影器材技术分会一届理事会二次会议召开……… 第五届数字电影论坛召开在即重量级嘉宾座谈会先行论道………………………………………… 来自《NAB2007》的信息………………………… DOREMI的DCP一2000服务器进行FIPS140—2 第3级安全认证………………………………… AccessIT数字影院的主要进展…………………… 英国电影委员会制定扶持电影的基金计划………… 英国电影与电视艺术学院选用杜比数字影院播放系统……………………………………………… 欧洲第一个商业数字影院虚拟拷贝费协议签署…… BIRTV2007报道等8篇……………………………发行放映协会城市影院协会在京召开2007年度年中工作会议…………… 电影制片厂希望3D电影的复兴能够重振电影行业... 杜比3D数字影院技术.................................... 英国组织讨论欧洲电影业数字化急待解决的问题...... 派拉蒙向装备杜比3D的数字影院提供3D影片 (559)55963652007年总目录Autodesk推出新版视觉效果与剪辑完成系统…… 焦作在全市推广农村数字电影……………………… 以科学发展观统领电影技术工作——记2007'全国电影科技工作会议暨电影专业委员会七届四次会议……………… 亚洲博览会2007(CINEASIA2007)在澳门召开等7篇十一,其它《中国电影技术百年纪事》补正……………………… 武警部队影视工作管理信息化初探………………… 强化实践教学培养高技能的影视技术兵………… 从书看人从人看书——戈永良与上影特技人……………………… "移动式多功能野战宣传文化箱"的研制和应用…… 对武警部队文化装备管理机制的思考……………… 军队影视发行放映管理系统及数据库设计………… 加强电影放映企业在电影消费市场中的竞争力……此时无色胜有色——影视画面中消色的运用…………………… 坚持以人为本,积极稳妥地做好企业改制中的职工思想政治工作,促进企业健康快速发展……… 部队电影发行放映也要强化"市场"意识…………… SolidEdge用于电影机械网络教学的尝试………… 2007影视学会优秀论文奖揭晓…………………… 注重细节精益求精一一哈影厂采取1O项措施打造精品放映机… 科普影院资源共享的思考与实践…………………… 1O4311381231251期页16O2213563624414585954056362O7287398619541O21(上接第56页)为了便于选取参数较一致的大功率管,VT.和 VT采用同型号NPN管,VT.和VT..采用同型号的PNP管.这样上,下两臂电路性能一致,形成两臂同相工作,为此,上臂必须采用一只NPN管(VT) 与其组合进行倒相,使上,下两臂反相工作.由于功放输出是射极跟随电路,R…R?为负反馈电阻,所以上,下两臂各管的J3值应适当选择以获得对称工作. 为保证偏置电压的精确和稳定,在电路中,一方面在两个复合管射极接人适当的电阻(R.,R)作为负反馈,稳定直流工作点;另一方面还采用VT.,w.,R.组成具有放大调节功能的偏置电路,通过调整w.,改变R3与 w.的比值,使功放级获得适当的静态偏置,并使功放工作在甲乙类状态,以减小功放电路输出级的交越失真.由于VT.集电极与发射极之问的交流阻抗非常小,VT.和VT.两基极成为交流同电位.即加到功率复合管的正,负半周信号幅度一致.R,,C组成了自举电路.利用大电容C两端电压不能突变,并借助于R的隔离作用,使功放管的基极电位升高,保证功放管在大信号输入时, 能有足够的基极电流,使信号得到有效的放大. 一62一0卯弘?鸺们0鼹?00?66778888888999。
op07放大器电路图设计
op07的功能介绍:Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。
由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
特点:超低偏移:150μV最大。
低输入偏置电流:1.8nA 。
低失调电压漂移:0.5μV/℃。
超稳定,时间:2μV/month最大高电源电压范围:±3V至±22V图1 OP07外型图片图2 OP07 管脚图OP07芯片引脚功能说明:1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚6为输出,7接电源+图3 OP07内部电路图ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值Symbol 符号Parameter参数Value数值Unit单位VCCSupply Voltage 电源电压±22 V VidDifferential Input Voltage差分输入电压±30 V Vi Input Voltage 输入电压±22 VTop er Operating Temperature 工作温度-40 to+105℃Tst g Storage T emperature 贮藏温度-65 to+150℃电气特性虚拟通道连接= ± 15V ,Tamb = 25 ℃(除非另有说明)Sy mb Parameter 参数及测试条件最小典最Unitol 符号型大单位Vio Input Offset Voltage 输入失调电压0℃≤ Tamb ≤ +70℃-61525μVLong Term Input Offset VoltageStability-(note 1) 长期输入偏置电压的稳定性-0.42μV/MoDVi o Input Offset Voltage Drift 输入失调电压漂移-0.51.8μV/℃Iio Input Offset Current输入失调电流0℃≤Tamb≤ +70℃-0.868nADIi o Input Offset Current Drift 输入失调电流漂移-155pA/℃Iib Input Bias Current输入偏置电流0℃≤Tamb ≤ +70℃-879nADIi b Input Bias Current Drift 输入偏置电流漂移-155pA/℃RoOpen Loop Output Resistance 开环输出电阻-6- ΩRidDifferential Input Resistance 差分输入电阻-33- MΩRicCommon Mode Input Resistance 共模输入电阻-12- GΩVic m Input Common Mode Voltage Range输入共模电压范围0℃≤ Tamb ≤ +70℃±13±13±13.5- VCM R Common Mode Rejection Ratio (Vi=Vicm min)共模抑制比0℃≤ Tamb ≤+70℃1009712- dBSV R Supply Voltage Rejection Ratio 电源电压抑制比(VCC = ±3to ±18V) 0℃≤Tamb ≤ +70℃908614- dBAv d LargeSignalVoltageGain 大信号电压增益VCC = ±15, RL=2KΩ,VO = ±10V,120 0-V/mV 0℃≤ Tamb ≤ +105℃100 -VCC = ±3V, RL =500W,VO = ±0.5V1004-Vo pp OutputVoltageSwing 输出电压摆幅RL = 10KΩ±12±13- VRL= 2kΩ±11.5±12.8RL= 1KΩ±120℃≤Tamb ≤+70℃RL =2KΩ±11 -SR Slew Rate 转换率(RL =2KΩ,CL =100pF)-0.17-V/μSGB P Gain Bandwidth Product 带宽增益(RL=2KΩ,CL = 100pF, f = 100kHz)-0.5-MHzIcc Supply Current -(no load) 电源电流- 2. 5 mA(无负载)0℃≤Tamb ≤+70℃VCC = ±3V 7 0.6761.3en EquivalentInput NoiseVoltage等效输入噪声电压f = 10Hz -112nV√Hzf = 100Hz -10.513.5f = 1kHz -111.5in EquivalentInput NoiseCurrent 等效输入噪声电流f = 10Hz -0.3.9PA√Hzf = 100Hz -0.2.3f = 1kHz -0.1.2图4 输入失调电压调零电路应用电路图:图5 典型的偏置电压试验电路图6 老化电路图7 典型的低频噪声放大电路图8 高速综合放大器图9 选择偏移零电路图10 调整精度放大器图11 高稳定性的热电偶放大器图12 精密绝对值电路。
功率放大器原理及电路图
近年来双出现了 D 类、E 类及 S 类等开关功率放大器
转移特性曲线
ic f uBE uCE 常 量
ic
饱和区
输出特性曲线
ic f uCE
iC
uBE 常 量
+
uCE C -
Rp
+ L uc1
ub
-
-
-UBB
EC
(b) 等效电路
除电源和偏置电路外, 主要由三个部分组成: 晶体管: 大功率晶体管,能承受高电压,大电流,fT 一般工作 时发射极反偏(C 类);
输入激励电路:
提供所需信号电压;
输出谐振回路: (1)滤波选频,(2)阻抗匹配。
2 工作原理分析
输出功率大
对高频功率放大器的一般要求同低频功放相同: 效率高 特点: (1)工作频率高,相对频带窄 (2)采用选频网络作为负载回路 (3)放大器一般工作在 C(丙)类工作状态,属于非线性电路
(4)不能用线性模型电路分析,一般采用图解法分析和折线法
功率放大器按工作状态分类:
A(甲)类:导通角为 180o
第6章 高频调谐功率放大器
6.1 概述: 6.2 高频功率放大器的工作原理 6.3 高频功率放大器的动态分析 6.4 高频功放的高频特性 6.5 高频功率放大器的电路组成
6.6 宽带功率放大器与功率合成电路
6. 1 概述:
在高频范围内,为了获得足够大的高频输出功率,必须采 用高频调谐功率放大器,这是发射设备的重要组成部分。
ic
由上两式消除 cos t 可得:
uBE
电荷放大器
用运算放大器电路(全集)]的电路图常用OP电路类型如下:1. Inverter Amp. 反相位放大电路:放大倍数为Av = R2 / R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。
R3 = R4 提供1 / 2 电源偏压C3 为电源去耦合滤波C1, C2 输入及输出端隔直流此时输出端信号相位与输入端相反2. Non-inverter Amp. 同相位放大电路:放大倍数为Av=R2 / R1R3 = R4提供1 / 2电源偏压C1, C2, C3 为隔直流此时输出端信号相位与输入端相同3. Voltage follower 缓冲放大电路:O/P输出端电位与I/P输入端电位相同单双电源皆可工作4. Comparator比较器电路:I/P 电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位I/P 电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位R2 = 100 * R1 用以消除Hysteresis状态, 即为强化O/P输出端, Logic高低电位差距,以提高比较器的灵敏度. (R1=10 K, R2=1 M)单双电源皆可工作5. Square-wave oscillator 方块波震荡电路:R2 = R3 = R4 = 100 KR1 = 100 K, C1 = 0.01 uFFreq = 1 /(2π* R1 * C1)6. Pulse generator脉波产生器电路:R2 = R3 = R4 = 100 KR1 = 30 K, C1 = 0.01 uF, R5 = 150 KO/P输出端On Cycle = 1 /(2π* R5 * C1)O/P输出端Off Cycle =1 /(2π* R1 * C1)7. Active low-pass filter 主动低通滤波器电路:R1 = R2 = 16 KR3 = R4 = 100 KC1 = C2 = 0.01 uF放大倍数Av = R4 / (R3+R4)Freq = 1 KHz8. Active band-pass filter 主动带通滤波器电路:R7 = R8 = 100 K, C3 = 10 uFR1 = R2 = 390 K, C1 = C2 = 0.01 uFR3 = 620, R4 = 620KFreq = 1 KHz, Q=259. Window detector窗型检知器电路:当I/P电位高于OP1+端电位时, Led 1暗/Led 2亮当I/P电位高于OP2-端电位时, Led 1亮/Led 2暗只有当I/P电位高于OP2-端电位, 却又低于OP1+端电位时, Led 1与Led 2同时皆亮如果适当选择R1, R2,R3数值可用以检知I/P电位是否合乎规格。
常用运算放大器电路 (全集)
常用运算放大器电路(全集)下面是[常用运算放大器电路(全集)]的电路图常用OP电路类型如下:1. Inverter Amp. 反相位放大电路:放大倍数为Av = R2 / R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。
R3 = R4 提供1 / 2 电源偏压C3 为电源去耦合滤波C1, C2 输入及输出端隔直流此时输出端信号相位与输入端相反2. Non-inverter Amp. 同相位放大电路:放大倍数为Av=R2 / R1R3 = R4提供1 / 2电源偏压C1, C2, C3 为隔直流此时输出端信号相位与输入端相同3. Voltage follower 缓冲放大电路:O/P输出端电位与I/P输入端电位相同单双电源皆可工作4. Comparator比较器电路:I/P 电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位I/P 电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位R2 = 100 * R1 用以消除Hysteresis状态, 即为强化O/P输出端, Logic高低电位差距,以提高比较器的灵敏度. (R1=10 K, R2=1 M)单双电源皆可工作5. Square-wave oscillator 方块波震荡电路:R2 = R3 = R4 = 100 KR1 = 100 K, C1 = 0.01 uFFreq = 1 /(2π* R1 * C1)6. Pulse generator脉波产生器电路:R2 = R3 = R4 = 100 KR1 = 30 K, C1 = 0.01 uF, R5 = 150 KO/P输出端On Cycle = 1 /(2π* R5 * C1)O/P输出端Off Cycle =1 /(2π* R1 * C1)7. Active low-pass filter 主动低通滤波器电路:R1 = R2 = 16 KR3 = R4 = 100 KC1 = C2 = 0.01 uF放大倍数Av = R4 / (R3+R4)Freq = 1 KHz8. Active band-pass filter 主动带通滤波器电路:R7 = R8 = 100 K, C3 = 10 uFR1 = R2 = 390 K, C1 = C2 = 0.01 uFR3 = 620, R4 = 620KFreq = 1 KHz, Q=259. High-pass filter 高通滤波器电路:C1 = 2*C2 = 0.02 uF, C2 = 0.01 uFR1 = R2 = 110 K6 dB Low-cut Freq = 100 Hz10. Adj. Q-notch filter 频宽可调型滤波器电路:R1 = R2 = 2 * R3C1 = C2 = C3 / 2Freq = 1 /(2π* R1 * C1)VR1调整负回授量, 越大则Q值越低。
功率放大电路
第5章功率放大电路5.1 教学基本要求教学基本要求主要知识点熟练掌握正确理解一般了解低频功率放大电路的特点、分类、效率和失真问题√√乙类互补推挽功率放大电路的工作原理及主要性能指标计算甲乙类互补推挽功放电路工作原理√互补推挽功率放大电路单电源功率放大电路工作原理√低频功放的能量和效率√功率器件与散热几种功率器件的特点、功率器件的散热√集成功率放大器√5.2 重点和难点一、重点1.理解甲类、乙类和甲乙类低频功率放大器的功率、效率与静态工作点设置的关系。
2.乙类功放的工作原理和功率参数计算方法。
二、难点1.正确理解乙类和甲乙类低频功率放大器中放大管的电流流通角、波形失真及其解决方法。
2.乙类和甲乙类低频功率放大器的功率、效率计算以及提高效率。
5.3 知识要点甲类功放及特点乙类功放及特点1.低频功率放大器甲乙类功放及特点主要技术要求乙类互补对称功率放大器交越失真及其解决办法2.互补对称功率放大器甲乙类互补对称功率放大器单电源互补对称功率放大器BTL功率放大器本课程中对低频功率放大器的讨论和分析的思路为:先讨论功率放大器的特殊问题甲类功放电路的组成、原理及其优缺点提高效率的途径乙类互补功放电路的组成、原理及其优缺点,功率计算(输出信号交越失真)为了克服交越失真甲乙类低频功放的组成、原理及其优缺点需要解决交流输出信号正负半周不对称问题采用自举电路。
然后介绍集成功放以及BTL功放电路等。
5.4 主要内容5.4.1 功率放大电路的特殊问题5.4.1.1 功率放大电路的特点和要求1.在不失真的前提下尽可能地输出较大功率由于功率放大电路在多级放大电路的输出级,信号幅度较大,功率放大管往往工作在极限状态。
功率放大器的主要任务是为额定负载LR提供不失真的输出功率,同时需要考虑功率放大管的失真、功率放大管的安全(即极限参数CMP、CMI、CEO(BR)U)和散热等问题。
2.具有较高的效率由于功率放大电路输出功率较大,所以,效率问题是功率放大电路的主要要问题。
运算放大器设计.ppt
40~8 仪表放 3.05
5
大器
8PDIP 精密,
0
50
0.5
12 0
5
8
9
0. 7
4. 5
36
/40~8
低功耗 USD 仪表放 4.95
5
大器
0.0 02
50+ 500/ G
5+2 0/G
12 0
5
8
9
PDIP- 精密低
0. ± ±2. 8/-
功耗仪 USD
7 18 25
40~8 表放大 3.05
7、低噪声运放电路 噪声模型
手册已知OP的宽带噪声输入电压密度 ER R/8(nV/ Hz)
输入电流噪声密度
En(nV/ Hz)
给定电阻阻值。
计算按照上述方式的噪声电压
计算方法:1)找到EN
ENT ENEI ER 222
2)计算噪声电流在电阻上的 噪声电压EI=INxR
3)计算电阻热噪声 E n
4 .2 n V /
Hz
1K R1 // R 2
1n V / 4nV
Hz
/
Hz
VOUT
E NT G N
1 3
V RM S
BW
4 .2 1 0 1
1000 H z
No Image
PDIP8/40~8 5
单电源, 微功耗, 仪表运 算放大 器
USD 2.10
0.0 02
250
3
83 25
பைடு நூலகம்
35
160
0. ± ±1. 18 18 35
PDIP8/40~8 5
微功耗 仪表放 大器
USD 1.40
第一章 基本放大电路
2.实验电路 以下是说明晶体管的放大原理和其中的电流分 配的实验电路. IC
IB
A
mA
+ + V UCE + EC
RB
V UBE – 输出回路 输入回路 – – + – EB 共发射极放大电路
发射极是输入回路、输出回路的公共端
3. 各电极电流关系及电流放大作用
IB/mA 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
带正电
空穴
价电子
温度愈高,晶体中产生 的自由电子便愈多。
在外电场的作用下,有空穴的原子吸引相邻原子的价电子 来填补空穴,而在该原子中出现一个空穴,其结果相当于空 穴的运动(相当于正电荷的移动)。
本征半导体的导电机理 当半导体两端加上外电压时,在半导体中将出 现两部分电流
(1)自由电子作定向运动 电子电流 (2)价电子递补空穴 空穴电流
P
IR
内电场 外电场
N
–
内电场被加 强,少子的漂 移加强,由于 少子数量很少, 形成很小的反 向电流。
+
PN 结加反向电压时,PN结变宽,反向电流较小, 反向电阻较大,PN结处于截止状态。 温度越高少子的数目越多,反向电流将随温度增加。
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PN结具有单向导电性
正偏时,结电阻小,正向电流大——导通
例1:
+ ui –
R D + uo –
已知: 二极管是理想的,
ui 10sin t V, E 5V, R 1K
试画出 uo 波形。
二极管的用途: 整流、检波、 限幅、钳位、开 关、元件保护、 温度补偿等。
E
ui
E
基本放大电路
IB
IC
IB
Q
IC
UBE
UBE
Q IB
UCE
UCE
直流负载线
VCC
UCE=VCC–ICRC
IC
RC
静态IC
Q IB
UCE
静态UCE VCC
由估算法求出IB, IB对应的输出特
性与直流负载 线的交点就是 工作点Q
三、电路参数对静态工作点的影响
1. 改变 RB,其他参数不变
iB
iC
VBB
R B iB Q 趋近截止区;
晶体管放大电路的组成 及其工作原理
共射基本放大电路的组成 及其工作原理
共射基本放大电路的组成及其工作原理
一.放大原理
三极管工作在放大区:
发射结正偏,
集电结反偏。
放大原理:
VBB
UI
•
Ui
→△UBE
→△IB →△IC(b△IB
)
•
→△UCE(-△IC×Rc)→ Uo
电压放大倍数:
•
•
Au =
Uo
•
当放大电路的输入信号电压很小时,就可以把三极 管小范围内的特性曲线近似地用直线来代替,从而可 以把三极管这个非线性器件所组成的电路当作线性电 路来处理。
小信号模型如下:
iB b
c iC
vBE
vCE
e
BJT双口
网络
• b ib 是受控源 ,且为电流
控制电流源(CCCS)。
(RL= RC // RL)
选择工作点的原则: 当 ui 较小时,为减少功耗和噪声,“Q”可设得 低一些;
为提高电压放大倍数,“Q”可以设得高一些;
为获得最大输出,“Q” 可设在交流负载线中点。
最简单讲解运算放大器的工作原理
最简单讲解运算放大器的工作原理运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。
一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。
最基本的运算放大器如图1-1。
一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。
通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node)连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。
原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。
但是这并不代表运算放大器不能连接成正回馈(positive feedback),相反地,在很多需要产生震荡讯号的系统中,正回馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。
开环回路运算放大器如图1-2。
当一个理想运算放大器采用开回路的方式工作时,其输出与输入电压的关系式如下:Vout = ( V+ -V-) * Aog其中Aog代表运算放大器的开环回路差动增益(open-loop differential gai由于运算放大器的开环回路增益非常高,因此就算输入端的差动讯号很小,仍然会让输出讯号「饱和」(saturation),导致非线性的失真出现。
因此运算放大器很少以开环回路出现在电路系统中,少数的例外是用运算放大器做比较器(comparator),比较器的输出通常为逻辑准位元的「0」与「1」。
闭环负反馈将运算放大器的反向输入端与输出端连接起来,放大器电路就处在负反馈组态的状况,此时通常可以将电路简单地称为闭环放大器。
功率放大器电路图及其原理
一、O PA300放大电路OPA300放大电路功能说明:通过设定电阻R4=3R3 来设定该放大器的放大倍数为四倍,即Vout=(1+Rf / R) Vin ,将VCA810的输出信号放大到能满足检波需要的信号。
二、高栅负压的电子管功放电路图下图中R3既是前级的直流负载电阻。
又是给后级提供栅负压的偏值电阻。
它适用于栅负压较高的功率管制作的功放电路。
电路比较简单。
电路中两个竹子的灯丝接地端。
应接在各自阴极电阻的下端。
同样要求电源变压器有两个灯丝绕组,功率级与前级的灯丝分别供电。
电路是用6Pl做的实验,虽然栅负压较低,但工作很正常,说明电路是成功的。
同样要注意的是:一定要在插上前级管子后再开电源,否则不能加电。
三、推挽式功率放大级的正偏压电路此电路用EL34管。
在两只功放管阴极电路中串入一只50Ω左右的线绕电位器或半可变线绕电阻,中点接地即可。
调整电位器W使两管的阴极电压平衡、对称,再放音就会有出色的表现。
正偏压的方式也可以用在ABI类自给偏压的推挽式功率放大级中。
四、AD8656双运放芯片组成的接收放大电路使用AD8656双运放芯片组成接收放大电路。
该运放适合+2.7~+5.5 V电源电压供电,是具有低噪声性能的精密双运算放大器。
AD8656型CMOS放大器在满共模电压(VCM)范围内提供250 mV精密失调电压最大值,且在10 kHz处提供低电压噪声谱密度和0.008%的低真,无需外部三极管增益级或多个并行的放大器以减小系统噪声。
通过干电池提供3V单电源供电,接收放大电路如图2所示。
放大电路由AD8656进行两级放大,抵消线圈所感应到的信号电压幅值因距离的增加而产生的衰减,放大所接收到的微弱信号,增加无线传输距离。
系统接收电路经D8656放大后的输出电压输至单片机进行A/D转换,对数据进行编解码,而未采用检波解调电路,可有效简化电路结构。
五、高频信号放大电路的性能比较分析一、高频管(UHF)9018fTl00(MHz)的信号放大电路电视高频头输出的第一中频信号和音频信号通过高频管9018放大后也确有显效。
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op07的功能介绍:Op07芯片是一种低噪声,非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。
由于OP07具有非常低的输入失调电压(对于OP07A最大为25μV),所以OP07在很多应用场合不需要额外的调零措施。
OP07同时具有输入偏置电流低(OP07A 为±2nA)和开环增益高(对于OP07A为300V/mV)的特点,这种低失调、高开环增益的特性使得OP07特别适用于高增益的测量设备和放大传感器的微弱信号等方面。
特点:
超低偏移:150μV最大。
低输入偏置电流:。
低失调电压漂移:μV/℃ 。
超稳定,时间:2μV/month最大
高电源电压范围:±3V至±22V
图1 OP07外型图片
图2 OP07 管脚图
OP07芯片功能说明:
1和8为偏置平衡(调零端),2为反向输入端,3为正向输入端,4接地,5空脚 6为输出,7接电源+
图3 OP07内部电路图
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 最大额定值Symb
ol符号Parameter参数
Value数
值
Unit 单
位
VCC Supply Voltage 电源电压±22V Vid Differential Input Voltage差分输入电压±30V Vi Input Voltage 输入电压±22V Tope
r Operating Temperature 工作温度
-40 to
+105
℃
Tstg Storage Temperature 贮藏温度-65 to
+150
℃
电气特性
虚拟通道连接= ± 15V ,Tamb = 25 ℃(除非另有说明)Symb
ol 符号Parameter 参数及测试条件最小
典
型
最
大
Unit
单位
Vio
Input Offset Voltage 输入失调电压0℃ ≤ Tamb
-6015
μV
≤ +70℃25
0 Long Term Input Offset Voltage
Stability-(note 1) 长期输入偏置电压的稳定性-2
μV/
Mo
DVio Input Offset Voltage Drift 输入失调电压漂移-
μV/
℃
Iio Input Offset Current输入失调电流
0℃≤Tamb≤ +70℃
-
6
8
nA
DIio Input Offset Current Drift 输入失调电流漂移-1550
pA/
℃
Iib Input Bias Current输入偏置电流0℃≤Tamb ≤
+70℃
-
7
9
nA
DIib Input Bias Current Drift 输入偏置电流漂移-1550
pA/
℃Ro Open Loop Output Resistance 开环输出电阻-60-ΩRid Differential Input Resistance 差分输入电阻-33-MΩ
Ric Common Mode Input Resistance 共模输入电阻-
12
-GΩ
Vicm Input Common Mode Voltage Range输入共模电
压范围0℃ ≤ Tamb ≤ +70℃
±13
±13
±
-V
CMR
Common Mode Rejection Ratio (Vi =Vicm min)
共模抑制比0℃ ≤ Tamb ≤ +70℃100
97
12
0-dB
SVR
Supply Voltage Rejection Ratio 电源电压抑制
比(VCC = ±3to ±18V) 0℃ ≤ Tamb ≤ +70℃
90
86
10
4-dB
Avd Large Signal
Voltage Gain
大信号电压增益
VCC = ±15, RL =2KΩ,VO =
±10V,
120
40
-
V/mV 0℃ ≤ Tamb ≤ +105℃100-
VCC = ±3V, RL = 500W,VO = ±100
40
-
Vopp Output Voltage
Swing 输出电压
摆幅
RL = 10KΩ±12
±
13
-V
RL= 2kΩ ±±
RL= 1KΩ
±
12
0℃ ≤ Tamb ≤ +70℃ RL
=2KΩ
±11-
SR Slew Rate 转换率(RL =2KΩ,CL = 100pF)--
V/μ
S GBP
Gain Bandwidth Product 带宽增益(RL =2KΩ,CL
= 100pF, f = 100kHz)
--MHz
Icc Supply Current -(no load) 电源电流(无负载)
0℃ ≤ Tamb ≤ +70℃ VCC = ±3V
-
5
6
mA
en Equivalent
Input Noise
Voltage等效输
入噪声电压
f = 10Hz -1120
nV
√Hz
f = 100Hz-
f = 1kHz-10
in Equivalent
Input Noise
Current 等效
f = 10Hz-
PA
√Hz
f = 100Hz-
输入噪声电流
f = 1kHz-
图4 输入失调电压调零电路
应用电路图:
图5 典型的偏置电压试验电路
图6 老化电路
图7 典型的低频噪声放大电路
图8 高速综合放大器
图9 选择偏移零电路
图10 调整精度放大器
图11 高稳定性的热电偶放大器
图12 精密绝对值电路。