tag 标签: 放大电路

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    2015-6-1 15:00
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    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。 放大电路的用途和组成 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。所谓反馈是指把输出的变化通过某种方式送到输入端,作为输入的一部分。如果送回部分和原来的输入部分是相减的,就是负反馈。图中基极真正的输入电压是 RB2 上电压和 RE 上电压的差值,所以是负反馈。由于采取了上面两个措施,使电路工作稳定性能提高,是应用最广的放大电路。 ( 3 )射极输出器 图 3 ( a )是一个射极输出器。它的输出电压是从射极输出的。图 3 ( b )是它的交流通路图,可以看到它是共集电极放大电路。 这个图中,晶体管真正的输入是 V i 和 V o 的差值,所以这是一个交流负反馈很深的电路。由于很深的负反馈,这个电路的特点是:电压放大倍数小于 1 而接近 1 ,输出电压和输入电压同相,输入阻抗高输出阻抗低,失真小,频带宽,工作稳定。它经常被用作放大器的输入级、输出级或作阻抗匹配之用。 ( 4 )低频放大器的耦合 一个放大器通常有好几级,级与级之间的联系就称为耦合。放大器的级间耦合方式有三种: ①RC 耦合,见图 4 ( a )。优点是简单、成本低。但性能不是最佳。 ② 变压器耦合,见图 4 ( b )。优点是阻抗匹配好、输出功率和效率高,但变压器制作比较麻烦。 ③ 直接耦合,见图 4 ( c )。优点是频带宽,可作直流放大器使用,但前后级工作有牵制,稳定性差,设计制作较麻烦。 功率放大器 能把输入信号放大并向负载提供足够大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音机的末级放大器就是功率放大器。 ( 1 )甲类单管功率放大器 图 5 是单管功率放大器, C1 是输入电容, T 是输出变压器。它的集电极负载电阻 Ri′ 是将负载电阻 R L 通过变压器匝数比折算过来的: RC′= ( N1 N2 ) 2 RL=N 2 RL 负载电阻是低阻抗的扬声器,用变压器可以起阻抗变换作用,使负载得到较大的功率。 这个电路不管有没有输入信号,晶体管始终处于导通状 ,静态电流比较大,困此集电极损耗较大,效率不高,大约只有 35 %。这种工作状态被称为甲类工作状态。这种电路一般用在功率不太大的场合,它的输入方式可以是变压器耦合也可以是 RC 耦合。 ( 2 )乙类推挽功率放大器 图 6 是常用的乙类推挽功率放大电路。它由两个特性相同的晶体管组成对称电路,在没有输入信号时,每个管子都处于截止状态,静态电流几乎是零,只有在有信号输入时管子才导通,这种状态称为乙类工作状态。当输入信号是正弦波时,正半周时 VT1 导通 VT2 截止,负半周时 VT2 导通 VT1 截止。两个管子交替出现的电流在输出变压器中合成,使负载上得到纯正的正弦波。这种两管交替工作的形式叫做推挽电路。 乙类推挽放大器的输出功率较大,失真也小,效率也较高,一般可达 60 %。 ( 3 ) OTL 功率放大器 目前广泛应用的无变压器乙类推挽放大器,简称 OTL 电路,是一种性能很好的功率放大器。为了 易于说明,先介绍一个有输入变压器没有输出变压器的 OTL 电路,如图 7 。 这个电路使用两个特性相同的晶体管,两组偏置电阻和发射极电阻的阻值也相同。在静态时, VT1 、 VT2 流过的电流很小,电容 C 上充有对地为 1 2 E c 的直流电压。在有输入信号时,正半周时 VT1 导通, VT2 截止,集电极电流 i c1 方向如图所示,负载 RL 上得到放大了的正半周输出信号。负半周时 VT1 截止, VT2 导通,集电极电流 i c2 的方向如图所示, RL 上得到放大了的负半周输出信号。这个电路的关键元件是电容器 C ,它上面的电压就相当于 VT2 的供电电压。 以这个电路为基础,还有用三极管倒相的不用输入变压器的真正 OTL 电路,用 PNP 管和 NPN 管组成的互补对称式 OTL 电路,以及最新的桥接推挽功率放大器,简称 BTL 电路等等。 直流放大器 能够放大直流信号或变化很缓慢的信号的电路称为直流放大电路或直流放大器。测量和控制方面常用到这种放大器。 ( 1 )双管直耦放大器 直流放大器不能用 RC 耦合或变压器耦合,只能用直接耦合方式。图 8 是一个两级直耦放大器。直耦方式会带来前后级工作点的相互牵制,电路中在 VT2 的发射极加电阻 R E 以提高后级发射极电位来解决前后级的牵制。直流放大器的另一个更重要的问题是零点漂移。所谓零点漂移是指放大器在没有输入信号时,由于工作点不稳定引起静态电位缓慢地变化,这种变化被逐级放大,使输出端产生虚假信号。放大器级数越多,零点漂移越严重。所以这种双管直耦放大器只能用于要求不高的场合。 ( 2 )差分放大器 解决零点漂移的办法是采用差分放大器,图 9 是应用较广的射极耦合差分放大器。它使用双电源,其中 VT1 和 VT2 的特性相同,两组电阻数值也相同, R E 有负反馈作用。实际上这是一个桥形电路,两个 R C 和两个管子是四个桥臂,输出电压 V 0 从电桥的对角线上取出。没有输入信号时,因为 RC1=RC2 和两管特性相同,所以电桥是平衡的,输出是零。由于是接成桥形,零点漂移也很小。 差分放大器有良好的稳定性,因此得到广泛的应用。 集成运算放大器 集成运算放大器是一种把多级直流放大器做在一个集成片上,只要在外部接少量元件就能完成各种功能的器件。因为它早期是用在模拟计算机中做加法器、乘法器用的,所以叫做运算放大器。它有十多个引脚,一般都用有 3 个端子的三角形符号表示,如图 10 。它有两个输入端、 1 个输出端,上面那个输入端叫做反相输入端,用“ — ”作标记;下面的叫同相输入端,用“+”作标记。 集成运算放大器可以完成加、减、乘、除、微分、积分等多种模拟运算,也可以接成交流或直流放大器应用。在作放大器应用时有: ( 1 )带调零的同相输出放大电路 图 11 是带调零端的同相输出运放电路。引脚 1 、 11 、 12 是调零端,调整 RP 可使输出端( 8 )在静态时输出电压为零。 9 、 6 两脚分别接正、负电源。输入信号接到同相输入端( 5 ),因此输出信号和输入信号同相。放大器负反馈经反馈电阻 R2 接到反相输入端( 4 )。同相输入接法的电压放大倍数总是大于 1 的。 ( 2 )反相输出运放电路 也可以使输入信号从反相输入端接入,如图 12 。如对电路要求不高,可以不用调零,这时可以把 3 个调零端短路。 输入信号从耦合电容 C1 经 R1 接入反相输入端,而同相输入端通过电阻 R3 接地。反相输入接法的电压放大倍数可以大于 1 、等于 1 或小于 1 。 ( 3 )同相输出高输入阻抗运放电路 图 13 中没有接入 R1 ,相当于 R1 阻值无穷大,这时电路的电压放大倍数等于 1 ,输入阻抗可达几百千欧。 放大电路读图要点和举例 放大电路是电子电路中变化较多和较复杂的电路。在拿到一张放大电路图时,首先要把它逐级分解开,然后一级一级分析弄懂它的原理,最后再全面综合。读图时要注意: ① 在逐级分析时要区分开主要元器件和辅助元器件。放大器中使用的辅助元器件很多,如偏置电路中的温度补偿元件,稳压稳流元器件,防止自激振荡的防振元件、去耦元件,保护电路中的保护元件等。 ② 在分析中最主要和困难的是反馈的分析,要能找出反馈通路,判断反馈的极性和类型,特别是多级放大器,往往以后级将负反馈加到前级,因此更要细致分析。 ③ 一般低频放大器常用 RC 耦合方式;高频放大器则常常是和 LC 调谐电路有关的,或是用单调谐或是用双调谐电路,而且电路里使用的电容器容量一般也比较小。 ④ 注意晶体管和电源的极性,放大器中常常使用双电源,这是放大电路的特殊性。 例 1 助听器电路 图 14 是一个助听器电路,实际上是一个 4 级低频放大器。 VT1 、 VT2 之间和 VT3 、 VT4 之间采用直接耦合方式, VT2 和 VT3 之间则用 RC 耦合。为了改善音质, VT1 和 VT3 的本级有并联电压负反馈( R2 和 R7 )。由于使用高阻抗的耳机,所以可以把耳机直接接在 VT4 的集电极回路内。 R6 、 C2 是去耦电路, C6 是电源滤波电容。 例 2 收音机低放电路 图 15 是普及型收音机的低放电路。电路共 3 级,第 1 级( VT1 )前置电压放大,第 2 级( VT2 )是推动级,第 3 级( VT3 、 VT4 )是推挽功放。 VT1 和 VT2 之间采用直接耦合, VT2 和 VT3 、 VT4 之间用输入变压器( T1 )耦合并完成倒相,最后用输出变压器( T2 )输出,使用低阻扬声器。此外, VT1 本级有并联电压负反馈( R1 ), T2 次级经 R3 送回到 VT2 有串联电压负反馈。电路中 C2 的作用是增强高音区的负反馈,减弱高音以增强低音。 R4 、 C4 为去耦电路, C3 为电源的滤波电容。整个电路简单明了。  
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    2015-5-25 16:41
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    1、半导体材料制作电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点? 答:频率特性好、体积小、功耗小,便于电路的集成化产品的袖珍化,此外在坚固抗震可靠等方面也特别突出;但是在失真度和稳定性等方面不及真空器件。 2、什么是本征半导体和杂质半导体?答:纯净的半导体就是本征半导体,在元素周期表中它们一般都是中价元素。在本征半导体中按极小的比例掺入高一价或低一价的杂质元素之后便获得杂质半导体。 3、空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗? 答:不是,但是在它的运动中可以将其等效为载流子。空穴导电时等电量的电子会沿其反方向运动。 4、制备杂质半导体时一般按什么比例在本征半导体中掺杂?答:按百万分之一数量级的比例掺入。 5、什么是N型半导体?什么是P型半导体?当两种半导体制作在一起时会产生什么现象? 答:多数载子为自由电子的半导体叫N型半导体。反之,多数载子为空穴的半导体叫P型半导体。P型半导体与N型半导体接合后 便会形成P-N结。 6、PN结最主要的物理特性是什么?答:单向导电能力和较为敏感的温度特性。 7、PN结还有那些名称?答:空间电荷区、阻挡层、耗尽层等。 8、PN结上所加端电压与电流是线性的吗?它为什么具有单向导电性? 答:不是线性的,加上正向电压时,P区的空穴与N区的电子在正向电压所建立的电场下相互吸引产生复合现象,导致阻挡层变薄,正向电流随电压的增长按指数规律增长,宏观上呈现导通状态,而加上反向电压时,情况与前述正好相反,阻挡层变厚,电流几乎完全为零,宏观上呈现截止状态。这就是PN结的单向导电特性。 9、在PN结加反向电压时果真没有电流吗? 答:并不是完全没有电流,少数载流子在反向电压的作用下产生极小的反向漏电流。 10、二极管最基本的技术参数是什么?答:最大整流电流 11、二极管主要用途有哪些?答:整流、检波、稳压等。 12、晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的? 答:通过电流分配关系。 13、能否用两只二极管相互反接来组成三极管?为什么?答:否;两只二极管相互反接是通过金属电极相接,并没有形成三极管所需要的基区。 14、什么是三极管的穿透电流?它对放大器有什么影响?答:当基极开路时,集电极和发射极之间的电流就是穿透电流: ,其中 是集电极-基极反向漏电流, 和都是由少数载流子的运动产生的,所以对温度非常敏感,当温度升高时二者都将急剧增大。从而对放大器产生不利影响。因此在实际工作中要求它们越小越好。 15、三极管的门电压一般是多少?答:硅管一般为0.5伏.锗管约为0.2伏. 16、放大电路放大电信号与放大镜放大物体的意义相同吗? 答:不相同。 17、在三极管组成的放大器中,基本偏置条件是什么?答:发射结正偏;集电结反偏。 18、三极管输入输出特性曲线一般分为几个什么区域?答:一般分为放大区、饱和区和截止区。 19、放大电路的基本组态有几种?它们分别是什么? 答:三种,分别是共发射极、共基极和共集电极。 20、在共发射极放大电路中,一般有那几种偏置电路?答:有上基偏、分压式和集-基反馈式。 21、静态工作点的确定对放大器有什么意义?答:正确地确定静态工作点能够使放大器有最小的截止失真和饱和失真,同时还可以获得最大的动态范围,提高三极管的使用效率。 22、放大器的静态工作点一般应该处于三极管输入输出特性曲线的什么区域?答:通常应该处于三极管输入输出特性曲线的放大区中央。 23、在绘制放大器的直流通路时对电源和电容器应该任何对待?答:电容器应该视为开路,电源视为理想电源。 24、放大器的图解法适合哪些放大器?答:一般适合共射式上基偏单管放大器和推挽式功率放大器。 25、放大器的图解法中的直流负载线和交流负载线各有什么意义?答:直流负载线确定静态时的直流通路参数。交流负载线的意义在于有交流信号时分析放大器输出的最大有效幅值及波形失真等问题。 26、如何评价放大电路的性能?有哪些主要指标? 答:放大电路的性能好坏一般由如下几项指标确定:增益、输入输出电阻、通频带、失真度、信噪比。   27、为什么放大器的电压增益的单位常常使用分贝?它和倍数之间有什么关系?答:放大器的电压增益的单位常常使用分贝的原因:(1)数值变小,读写方便。(2)运算方便。(3)符合听感,估算方便。 28、放大器的通频带是否越宽越好?为什么?答:不!放大器通频带的宽度并不是越宽越好,关键是应该看放大器对所处理的信号频率有无特别的要求!例如选频放大器要求通频带就应该很窄,而一般的音频放大器的通频带则比较宽。 29、放大器的输入输出电阻对放大器有什么影响?答:放大器的输入电阻应该越高越好,这样可以提高输入信号源的有效输出,将信号源的内阻上所消耗的有效信号降低到最小的范围。而输出电阻则应该越低越好,这样可以提高负载上的有效输出信号比例。 30、设计放大器时,对输入输出电阻来说,其取值原则是什么?答:高入低出。 31、放大器的失真一般分为几类?答:单管交流小信号放大器一般有饱和失真、截止失真和非线性失真三类、推挽功率放大器还可能存在交越失真。 32、放大器的工作点过高会引起什么样的失真?工作点过低呢?答:饱和失真、截止失真 33、放大器的非线性失真一般是哪些原因引起的?答:工作点落在输入特性曲线的非线性区、而输入信号的极小值还没有为零时会导致非线性失真。 34、微变等效电路分析法与图解法在放大器的分析方面有什么区别?答:可以比较方便准确地计算出放大器的输入输出电阻、电压增益等。而图解法则可以比较直观地分析出放大器的工作点是否设置得适当,是否会产生什么样的失真以及动态范围等。 35、用微变等效电路分析法分析放大电路的一般步骤是什么?答:1)计算出Q点中的 ;2)根据公式 计算出三极管的。3)用微变等效电路绘出放大器的交流通路。4)根据3)和相应的公式分别计算放大器的输入输出电阻、电压增益等. 36、微变等效电路分析法的适用范围是什么?答:适合于分析任何简单或复杂的电路。只要其中的放大器件基本工作在线性范围内。 37、微变等效电路分析法有什么局限性?答:只能解决交流分量的计算问题,不能用来确定Q点,也不能用以分析非线性失真及最大输出幅度等问题。 38、影响放大器的工作点的稳定性的主要因素有哪些?答:元器件参数的温度漂移、电源的波动等。 39、在共发射极放大电路中一般采用什么方法稳定工作点?答:引入电流串联式负反馈。 40、单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求? 答:放大能力有限;在输入输出电阻方面不能同时兼顾放大器与外界的良好匹配。 41、耦合电路的基本目的是什么?答:让有用的交流信号顺利地在前后两级放大器之间通过,同时在静态方面起到良好地隔离。 42、多级放大电路的级间耦合一般有几种方式?答:一般有阻容耦合、变压器耦合、直接耦合几种方式 43、多级放大电路的总电压增益等于什么? 答:等于各级增益之乘积。 44、多级放大电路输入输出电阻等于什么?答:分别等于第一级的输入电阻和末级的输出电阻。 45、直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决? 答:零点漂移是直接耦合放大电路最大的问题。最根本的解决方法是用差分放大器。   46、为什么放大电路以三级为最常见? 答:级数太少放大能力不足,太多又难以解决零点漂移等问题。 47、什么是零点漂移?引起它的主要原因有那些因素?其中最根本的是什么?答:放大器的输入信号为零时其输出端仍旧有变化缓慢且无规律的输出信号的现象。生产这种现象的主要原因是因为电路元器件参数受温度影响而发生波动从而导致Q点的不稳定,在多级放大器中由于采用直接耦合方式,会使Q点的波动逐级传递和放大。 48、什么是反馈?什么是直流反馈和交流反馈?什么是正反馈和负反馈? 答:输出信号通过一定的途径又送回到输入端被放大器重新处理的现象叫反馈。如果信号是直流则称为直流反馈;是交流则称为交流反馈,经过再次处理之后使放大器的最后输出比引入反馈之前更大则称为正反馈,反之,如果放大器的最后输出比引入反馈之前更小,则称为负反馈。 49、为什么要引入反馈? 答:总的说来是为了改善放大器的性能,引入正反馈是为了增强放大器对微弱信号的灵敏度或增加增益;而引入负反馈则是为了提高放大器的增益稳定性及工作点的稳定性、减小失真、改善输入输出电阻、拓宽通频带等等。 50、交流负反馈有哪四种组态? 答:分别是电流串联、电流并联、电压串联、电压并联四种组态。 51、交流负反馈放大电路的一般表达式是什么? 答: 。 52、放大电路中引入电流串联负反馈后,将对性能产生什么样的影响? 答:对电压增益有削弱作用、提高其增益稳定性、降低失真、提高输入电阻、提高输出电阻等。 53、放大电路中引入电压串联负反馈后,将对性能产生什么样的影响? 答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低输出电阻等。 54、放大电路中引入电流并联负反馈后,将对性能产生什么样的影响? 答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、提高低输出电阻等。 55、放大电路中引入电压并联负反馈后,将对性能产生什么样的影响? 答:对电压增益有削弱作用、能提高其增益稳定性、降低失真、降低输入电阻、降低低输出电阻等。 56、什么是深度负反馈?在深度负反馈条件下,如何估算放大倍数? 答:在反馈放大器中,如 中 ?1,则 ,满足这种条件的放大器叫深度负反馈放大器,此时的放大器的闭环增益已经完全由反馈系数决定。 57、负反馈愈深愈好吗?什么是自激振荡?什么样的反馈放大电路容易产生自激振荡?如何消除自激振荡? 答:不是。当负反馈放大电路的闭环增益 中 =0,则,说明电路在输入量为0时就有输出,称电路产生了自激振荡。当信号频率进入低频或高频段时,由于附加相移的产生,负反馈放大电路容易产生自激振荡。要消除自激振荡,就必须破坏产生振荡的条件,改变AF的频率特性,使。 58、放大电路中只能引入负反馈吗?放大电路引入正反馈能改善性能吗? 答:不是。能,如自举电路,在引入负反馈的同时,引入合适的正反馈,以提高输入电阻。 59、电压跟随器是一种什么组态的放大器?它能对输入的电压信号放大吗?答:电压跟随器是一种电压串联放大器。它不能对输入的电压信号放大。 60、电压跟随器是属于什么类型的反馈放大器?答:电压跟随器是一种电压串联反馈放大器。 61、电压跟随器主要用途在哪里?答:电压跟随器主要用途:一般用于多级放大电路的输入级、输出级,也可连接两电路,起缓冲作用。 62、电压跟随器的输入输出特性如何?答:电压跟随器的输入输出特性:输入电阻高,输出电阻低。   63、一般说来功率放大器分为几类?答:按照晶体管在整个周期导通角的不同,可以分为甲类、乙类、甲乙类、丙类、丁类。按照电路结构不同,可以分为变压器耦合、无输出变压器OTL、无输出电容OCL、桥式推挽功率放大电路BTL。 64、甲、乙类功率放大器各有什么特点?答:甲类功率放大器的特点:晶体管在信号的整个周期内均导通,功耗大,失真小;乙类功率放大器的特点:晶体管仅在信号的半个周期内导通,功耗小,失真大。 65、为什么乙类功率放大器会产生交越失真?如何克服?答:因为晶体管b-e间有开启电压为Uon,当输入电压数值|ui|《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载 答:如果放大电路频率特性不好,当输入信号为非正弦波时,会使输出信号波形与输入波形不同,即产生波形失真,这种失真称为频率失真。其中因为幅频特性不好即不同频率放大倍数的大小不同而产生的频率失真,称为幅度失真;因为相频特性不好即相移不与频率成正比而产生的频率失真,称为相位失真。 83、低频放大电路的频率特性主要受哪些因素的影响?答:低频放大电路的频率特性主要受以下因素影响:⑴放大电路的级数越多,其通频带越窄,频率特性越差。⑵在电路中引入负反馈,可以展宽通频带,提高频率特性。⑶耦合电容、前级放大电路输出电阻和后级放大电路的输入电阻对频率特性也有影响。 84、高通电路频率特性有什么特点?答:高通电路在低频段放大倍数数值下降,且产生超前相移。 85、低通电路频率特性有什么特点?答:低通电路在高频段放大倍数数值下降,且产生滞后相移。 86、对于放大电路,是通频带越宽越好吗?答:对于放大电路不是通频带越宽越好。 87、什么是功率放大电路?答:功率放大电路是指能输出足够的功率以推动负载工作的放大电路。因为它一般都位于多级放大电路的最后一级,所以又常称为末级放大电路。 88、对功率放大电路的主要技术性能有哪些要求?答:功率放大电路是大信号放大电路,其主要技术性能要求是:⑴输出功率要足够大;⑵转换效率要高;⑶三极管的功耗要小;⑷非线性失真要小;⑸三极管的工作要安全、可靠。 89、用什么方法分析功率放大电路?答:由于功率放大电路工作在大信号条件下,所以不宜采用小信号等效电路分析法分析,通常采用大信号模型或者图解法进行分析,其中用得较多的是图解法。 90、什么是三极管的甲类工作状态?答:在放大电路中,当输入信号为正弦波时,若三极管在信号的整个周期内均导通(即导通角θ=360°),则称之工作在甲类状态。 91、 什么是三极管的乙类工作状态?答:在放大电路中,当输入信号为正弦波时,若三极管仅在信号的正半周或负半周导通(即导通角θ=180°),则称之工作在乙类状态。 92、 什么是三极管的甲乙类工作状态?答:在放大电路中,当输入信号为正弦波时,若三极管的导通时间大于半个周期且小于周期(即导通角θ=180°~360°之间),则称之工作在甲乙类状态。 93、 什么是变压器耦合功率放大电路?答:既有输入耦合变压器,又有输出耦合变压器的功率放大电路称为变压器耦合功率放大电路。 94、 变压器耦合功率放大电路有什么优缺点?答:变压器耦合功率放大电路的优点是可以实现阻抗变换,缺点是体积庞大、笨重,消耗有色金属,且频率较低,低频和高频特性均较差。 95、什么是OCL电路?答:OCL电路是指无输出耦合电容的功率放大电路。 96、OCL电路有什么优缺点?答:OCL电路具有体积小重量轻,成本低,且频率特性好的优点。但是它需要两组对称的正、负电源供电,在许多场合下显得不够方便。 97、什么是OTL电路?答:OTL电路就是没有输出耦合变压器的功率放大电路。 98、OTL电路有什么优缺点?答:OTL电路的优点是只需要一组电源供电。缺点是需要能把一组电源变成了两组对称正、负电源的大电容;低频特性差。 99、什么是BTL电路?答:为了实现单电源供电,且不用变压器和大电容,可采用桥式推挽功率放大电路,简称BTL电路。 100、BTL电路有什么优缺点?答:BTL电路的优点有只需要单电源供电,且不用变压器和大电容,输出功率高。缺点是所用管子数量多,很难做到管子特性理想对称,且管子总损耗大,转换效率低。 时,构成放大电路的晶体管均处于截止状态,由此产生的交越失真。消除交越失真的措施:保证两个晶体管的b-e间有一定电压使它们均处于微导通状态。
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    2015-5-11 14:51
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    放大电路的噪声性能深受电阻热噪声(输入电阻和反馈电阻)影响,人们大多知道电阻会发出噪声,却未必清楚其中细节,以下稍加解释。 电阻的戴维宁噪声模型由噪声电压源和纯电阻构成,如图1所示。 噪声电压大小与电阻阻值,带宽和温度(开尔文)的平方根成比例关系。我们通常会量化其每1Hz带宽内的噪声,也就是其频谱密度。电阻噪声在理论上是一种“白噪声”,即噪声大小在带宽内是均等的,在每个相同带宽内的噪声都是相同的。 图1 总噪声等于每个噪声的平方和再开平方。我们常常提到的频谱密度的单位是 V/ 。对于1Hz带宽,这个数值就等于噪声大小。对于白噪声,频谱密度与带宽开方后的数值相乘,可以计算出带宽内总白噪声的大小。为了测量和量化总噪声,需要限制带宽。如果不知道截止频率,就不知道应该积分到多宽的频带。 图2 我们都知道频谱图是以频率的对数为x轴的伯德图。在伯德图上,同样宽度右侧的带宽比左侧要大得多。从总噪声来看,伯德图的右侧或许比左侧更重要。 电阻噪声服从高斯分布,高斯分布是描述振幅分布的概率密度函数。服从高斯分布是因为电阻噪声是由大量的小的随机事件产生的。中央极限定理解释了它是如何形成高斯分布的。交流噪声的均方根电压幅值等于高斯分布在±1σ范围内分布的振幅。对于均方根电压为1V的噪声,瞬时电压在±1V范围内的概率为68% (±1σ) 。人们常常认为白噪声和高斯分布之间有某种关联,事实上它们没有关联。比如,滤波电阻的噪声,不是白噪声但仍然服从高斯分布。二进制噪声不服从高斯分布,但却是白噪声。电阻噪声既是白噪声也同时服从高斯分布。 图3 纯理论研究者会认为高斯噪声并没有定义峰峰值,而它是无穷的。这是对的,高斯分布曲线两侧是无限伸展的,因此任何电压峰值都是有可能的。实际中,很少有电压尖峰超过±3倍的均方根电压值。许多人用6倍的均方根电压值来近似峰峰值的大小。为了留有足够的裕度,甚至可以用8倍的均方根电压值来近似峰峰值的大小。 一个有趣的问题是,两个电阻串联的噪声之和等于这两个电阻和的噪声。相似的,两个电阻并联的噪声之和等于这两个电阻并联后电阻的噪声。如果不是这样,那么在串联或者并联电阻时就会出问题。还好它确实是这样的。 一个高阻值电阻不会因为自身噪声电压而产生电弧和火花。电阻的寄生电容并联在电阻两端,将限制其带宽和端电压。相似的,你可以想象绝缘体上产生的高噪声电压也会被其寄生电容和周围的导体分流。 一个有趣的测验:对于一个开路电阻,并联一个0.5pF电容,它的总噪声是多少? 英文原文:http://www.edn.com/electronics-blogs/the-signal/4402494/Resistor-Noise-reviewing-basics--plus-a-Fun-Quiz
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    2014-6-13 09:18
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    1. 放大电路的分类 放大电路的种类很多。按工作频率分:直流放大器、低频放大器、中频放大器、高频放大器、视频放大器等。 按用途分类:电流放大器、电压放大器及功率放大器。 按工作状态分:甲类--弱信号放大;乙类一一高频功率放大。 按信号大小分:小信号放大电路和大信号放大电路。 2. 描述反馈电路的概念,列举负反馈的影响及其应用答:反馈是将放大器输出信号(电压或电流)的一部分或全部,回授到放大器输入端与输入信号进行比较(相加或相减),并用比较所得的有效输入信号去控制输出,这就是放大器的反馈过程。 负反馈对放大器性能有四种影响: 1) 降低放大倍数 2) 提高放大倍数的稳定性由于外界条件的变化(T℃,Vcc,器件老化等),放大倍数会变化,其相对变化量越小,则稳定性越高。 3) 减小非线性失真和噪声 4) 改变了放大器的输入电阻Ri和输出电阻Ro对输入电阻ri的影响:串联负反馈使输入电阻增加,并联负反馈使输入电阻减小。对输出电阻ro的影响:电压负反馈使输出电阻减小,电流负反馈使输出电阻增加。 负反馈的应用:电压并联负反馈,电流串联负反馈,电压串联负反馈和电流并联负反馈。 3. 频率响应,如:怎么才算是稳定的,如何改变频率响应曲线的几个方法 答:频率响应通常亦称频率特性,频率响应或频率特性是衡量放大电路对不同频率输入信号适应能力的一项技术指标。 实质上,频率响应就是指放大器的增益与频率的关系。通常讲一个好的放大器,不但要有足够的放大倍数,而且要有良好的保真性能,即:放大器的非线性失真要小,放大器的频率响应要好。“好”:指放大器对不同频率的信号要有同等的放大。之所以放大器具有频率响应问题,原因有二:一是实际放大的信号频率不是单一的;;二是放大器具有电抗元件和电抗因素。由于放大电路中存在电抗元件(如管子的极间电容,电路的负载电容、分布电容、耦合电容、射极旁路电容等),使得放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。如放大电路对不同频率信号的幅值放大不同,就会引起幅度失真;如放大电路对不同频率信号产生的相移不同就会引起相位失真。幅度失真和相位失真总称为频率失真,由于此失真是由电路的线性电抗元件(电阻、电容、电感等)引起的,故不称为线性失真。为实现信号不失真放大所以要需研究放大器的频率响应。 4. 给出一个差分运放,如何相位补偿,并画补偿后的波特图 答:一般对于两级或者多级的运放才需要补偿。一般采用密勒补偿。例如两级的全差分运放和两级的双端输入单端输出的运放,都可以采用密勒补偿,在第二级(输出级)进行补偿。区别在于:对于全差分运放,两个输出级都要进行补偿,而对于单端输出的两级运放,只要一个密勒补偿。 5. 什么是零点漂移?怎样抑制零点漂移? 答:零点漂移,就是指放大电路的输入端短路时,输出端还有缓慢变化的电压产生,即输出电压偏离原来的起始点而上下漂动。抑制零点漂移的方法一般有:采用恒温措施;补偿法(采用热敏元件来抵消放大管的变化或采用特性相同的放大管构成差分放大电路);采用直流负反馈稳定静态工作点;在各级之间采用阻容耦合或者采用特殊设计的调制解调式直流放大器等。 6. 射极跟随器 答:射极跟随器(又称射极输出器,简称射随器或跟随器)是一种共集接法的电路,它从基极输入信号,从射极输出信号。它具有高输入阻抗、低输出阻抗、输入信号与输出信号相位相同的特点。射随器具有电流和功率放大作用。 7. 基本放大电路种类(电压放大器,电流放大器,互导放大器和互阻放大器), 优缺点,特别是广泛采用差分结构的原因。答:放大电路的作用:放大电路是电子技术中广泛使用的电路之一,其作用是将微弱的输入信号(电压、电流、功率)不失真地放大到负载所需要的数值。放大电路种类:(1)电压放大器:输入信号很小,要求获得不失真的较大的输出压,也称小信号放大器;(2)功率放大器:输入信号较大,要求放大器输出足够的功率,也称大信号放大器。差分电路是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入,这两个信号的差值,为电路有效输入信号,电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。设想这样一种情景,如果存在干扰信号,会对两个输入信号产生相同的干扰,通过二者之差,干扰信号的有效输入为零,这就达到了抗共模干扰的目的。 8 有源滤波器和无源滤波器的原理及区别? 答:滤波器是一种频率选择的电路,允许一定范围内的频率通过,对不需要的频率进行抑制。可分为低通、高通、带阻、带通、全通等。有源滤波器是指用晶体管或运放构成的包含放大和反馈的滤波器,Q比较高;无源滤波器是指用电阻/电感/电容等无源元件构成的滤波器。 9 锁相环有哪几部分组成? 答:锁相,顾名思义,就是将相位锁住,把频率锁定在一个固定值上。锁相环,就是将相位锁定回路。锁相环由相位检测器 PD + 分频器 + 回路滤波器 + 压控振荡器 VCO,等组成。 锁相环的工作原理: 1、压控振荡器的输出经过采集并分频; 2、和基准信号同时输入鉴相器; 3、鉴相器通过比较上述两个信号的频率差,然后输出一个直流脉冲电压; 4、控制VCO,使它的频率改变; 5、这样经过一个很短的时间,VCO 的输出就会稳定于某一期望值。 锁相环是一种相位负反馈系统,它利用环路的窄带跟踪与同步特性将鉴相器一端VCO的输出相位与另一端晶振参考的相位保持同步,实现锁定输出频率的功能,同时可以得到和参考源相同的频率稳定度。 《电子设计技术》网站版权所有,谢绝转载
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    2010-10-12 14:02
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    提起这“老土”的PT100电路几乎大家都能拿出 OP07,OP177,INA126...类的放大器,各种恒压恒流激励源电路,包括LM285,LM334....还有近来甚为流行的带恒流激励输出 △-∑模式的24位AD,包括AD77XX系列,ADS1X系列以及CS5xxx......器件的更新的水平很快,可拆解了不少国外PT类的检测模块看到多数的都是恒压激励加放大电路,区别是放大电路上的硬件非线性校正电路区别。始终不解的是少有恒流激励类电路,尤其是测量范围超过300度的更是少有恒流激励的。 近日在写完《尽力破.解高砂製作所EX系列电源设计思想(三) 》坐下来品酒瞬间忽然明白这个有很大可能是由于恒流激励电路带来稳定性问题所致,试想目前的恒流源无论是lm234还是自己搭的浮空恒流电路基本都是以 “类似比例”放大器为主要单元恒流电路。从另一个角度讲这个恒流源也是个控制器,器执行对象就是PT100类的铂电阻,其传递函数基本如下: 试想如果以300度测量范围讲,那么PT100产生的阻值变化将超过100欧姆,相比于在0度时增加了一倍,对象模型的某个参数变化就不用说了,一个比例控制如何能够承受这个变化还待考虑,变化达到一倍是还是比例最起码会影响控制的稳态特性,这还不考虑由于PT100导线电容的影响产生的滞后,如果滞后常数加大还会导致控制的稳态精度,就像运放输出驱动容性负载要振荡道理类似。 综合这些因素就不难明白恒压优于恒流驱动的优点,控制上好处理些。目前的PT100流行的是厚膜工艺,与以往的绕线工艺相比个人感觉分布电感参数会减少,但电容参数尚没考虑,待来日找个专门设备看看,同时也想试试这个恒流控制的稳定裕度到底多大,没准儿能发现什么,起码知道人家究竟为何不用,如何改良。 一直在琢磨,许多模拟电路精度和稳定性问题是否都是和控制方式选择上有关,实际就是模拟电路构成形式有关。如果是这样,那就该在模拟电路应用设计中以控制器设计的方法重新考虑,至少该理解一下。自己酒后太异想天开了吧,哈哈。
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