⑴ 放大電路的基本功能是什麼對放大電路有哪些基本要求
放大是最基本的模擬信號處理功能,它是通過放大電路實現的,大多數模擬電子系統中都應用了不同類型的放大電路。放大電路也是構成其他模擬電路,如濾波、振盪、穩壓等功能電路的基本單元電路。
電子技術里的「放大」有兩方面的含義:
一是能將微弱的電信號增強到人們所需要的數值(即放大電信號),以便於人們測量和使用;
檢測外部物理信號的感測器所輸出的電信號通常是很微弱的,例如前面介紹的高溫計,其輸出電壓僅有毫伏量級,而細胞電生理實驗中所檢測到的細胞膜離子單通道電流甚至只有皮安(pA,10-2A)量級。對這些能量過於微弱的信號,既無法直接顯示,一般也很難作進一步分析處理。通常必須把它們放大到數百毫伏量級,才能用數字式儀表或傳統的指針式儀表顯示出來。若對信號進行數字化處理,則須把信號放大到數伏量級才能被一般的模數轉換器所接受。
二是要求放大後的信號波形與放大前的波形的形狀相同或基本相同,即信號不能失真,否則就會丟失要傳送的信息,失去了放大的意義。
某些電子系統需要輸出較大的功率,如家用音響系統往往需要把聲頻信號功率提高到數瓦或數十瓦。而輸入信號的能量較微弱,不足以推動負載,因此需要給放大電路另外提供一個直流能源,通過輸入信號的控制,使放大電路能將直流能源的能量轉化為較大的輸出能量,去推動負載。這種小能量對大能量的控製作用是放大的本質
⑵ 請問基本放大電路有幾種分別是什麼特點 圖上是哪種
您好:
一、基本放大電路有以下幾種:
按放大信號分類,
電壓放大,電流放大,功率放大。
按工作狀態類型分類,
A,B,C,D或甲乙丙丁類放大器。
按BJT或FET的連接方式,
有共基、共射、共集,放大電路。
A、共發射極特點:
1. 放大電路的核心元件晶體管工作在放大狀態,即要求其發射結正偏、集電結反偏。
2. 輸入迴路的設置應當使輸入信號耦合到晶體管的輸入電極,並形成變化的基極電流Ib,進而產生晶體管的電流控制關系,變成集電極電流Ic的變化。
3. 輸出迴路的設置應當保證晶體管放大後的電流信號能夠轉換成負載需要的電壓形式。
4. 信號通過放大電路時不允許出現失真。
B、共集電極特點:
電壓增益(放大倍數)共集電極放大電路小於1但近似等於1,輸出電壓與輸入電壓同相位,輸入電阻高、輸出電阻低。雖然共集電極放大電路的電壓增益小於1,但是它的輸入電阻高,當信號源(或前極)提供給放大電路同樣大小的信號電壓時,由於具有較高的輸入電阻,使所需提供的電流減小,從而減輕了信號源的負載。
C、共基極特點:
共基極放大電路的輸入電阻很低,一般只有幾歐到幾十歐,但其輸出電阻卻很高。另外,共基放大電路允許的工作頻率較高,高頻特性比較好,所以它多用於高頻和寬頻帶電路或恆流源電路中。
二、上圖是一個共射放大電路!
至於具體特點,請參見http://ke..com/link?url=EoIQWYBJT_m9oox_ekLmsu2ESe_-EOXmH1MrUVO_
望採納。
⑶ LM324單電源供電,構成同相放大電路,波形出來不對,奇怪
「單電源」的概念你可能有點混淆。
LM324的確可以單電源工作,但輸入電壓范圍和輸出電壓范圍都不能超過供電電源和地。
而且因為它不是軌至軌運放,你還有留出較大餘量才行。
再看你的原理圖。
運放的同相端輸入信號有負半周已經在零電平以下了,所以會造成輸出波形失真。
你可以將信號源V1的「-」端連接到R3和R4的中點應該就可以了。
順便說一下你供電電壓這么低,應該用軌至軌運放,否則最好加大VCC。
⑷ 理想運放的同相放大電路輸入輸出波形,反相放大器又如何
理想運放的同相放大電路輸入輸出波形完全同相位,反相放大器輸入輸出波形相位相差180度。
⑸ 放大電路有什麼作用放大電路分為幾種類型,每種類型有什麼作用
放大電路亦稱為放大器,它是使用最為廣泛的電子電路之一、也是構成其他電子電路的基礎單元電路。所謂放大,就是將輸入的微弱信號(簡稱信號,指變化的電壓、電流等)放大到所需要的幅度值且與原輸入信號變化規律一致的信號,即進行不失真的放大。只有在不失真的情況下放大才有意義。
分類:
一、功率放大電路
功率放大電路的基本概念功率放大電路的任務是輸出足夠的功率,推動負載工作。例如揚聲器發聲、繼電器動作、電動機旋轉等。
功率放大電路和電壓放大電路都是利用三極體的放大作用將信號放大,不同的是功率放大電路以輸出足夠的功率為目的,工作在大信號狀態;而電壓放大電路的目的是輸出足夠大的電壓,工作在小信號狀態。
二、共發射極放大電路
共發射極放大電路簡稱共射電路,輸入端AA′外接需要放大的信號源;輸出端BB′外接負載。發射極為輸入信號ui和輸出信號uo的公共端。公共端通常稱為「地」(實際上並非真正接到大地),其電位為零,是電路中其他各點電位的參考點,用「⊥」表示。
三、多級放大電路簡介
實際應用中,放大電路的輸入信號都是很微弱的,一般為毫伏級或微伏級。為獲得推動負載工作的足夠大的電壓和功率,需將輸入信號放大成千上萬倍。
由於前述單級放大電路的電壓放大倍數通常只有幾十倍,所以需要將多個單級放大電路聯結起來,組成多級放大電路對輸入信號進行連續放大。
(5)相形放大電路擴展閱讀
放大電路是電子電路中變化較多和較復雜的電路。在拿到一張放大電路圖時,首先要把它逐級分解開,然後一級一級分析弄懂它的原理,最後再全面綜合。讀圖時要注意:
①在逐級分析時要區分開主要元器件和輔助元器件。放大器中使用的輔助元器件很多,如偏置電路中的溫度補償元件,穩壓穩流元器件,防止自激振盪的防振元件、去耦元件,保護電路中的保護元件等。
②在分析中最主要和困難的是反饋的分析,要能找出反饋通路,判斷反饋的極性和類型,特別是多級放大器,往往以後級將負反饋加到前級,因此更要細致分析。
③一般低頻放大器常用RC耦合方式;高頻放大器則常常是和LC調諧電路有關的,或是用單調諧或是用雙調諧電路,而且電路里使用的電容器容量一般也比較小。
④注意晶體管和電源的極性,放大器中常常使用雙電源,這是放大電路的特殊性。
⑹ 基本放大電路實驗報告總結
基本放大電路實驗報告總結
基本放大電路實驗報告總結,很多人在生活中都會充滿好奇心,對所有東西都很好奇或者是不解,那麼大家都知道基本放大電路實驗報告總結是怎麼寫嗎,下面和我一起來了解學習看看吧。
1.理解多級直接耦合放大電路的工作原理與設計方法
2.熟悉並熟悉設計高增益的多級直接耦合放大電路的方法
3.掌握多級放大器性能指標的測試方法
4.掌握在放大電路中引入負反饋的方法
二、實驗預習與思考
1.多級放大電路的耦合方式有哪些?分別有什麼特點?
2.採用直接偶爾方式,每級放大器的工作點會逐漸提高,最終導致電路無法正常工作,如何從電路結構上解決這個問題?
3.設計任務和要求
(1)基本要求
用給定的三極體2SC1815(NPN),2SA1015(PNP)設計多級放大器,已知VCC=+12V, -VEE=-12V,要求設計差分放大器恆流源的射極電流IEQ3=1~1.5mA,第二級放大射極電流IEQ4=2~3mA;差分放大器的單端輸入單端輸出不是真電壓增益至少大於10倍,主放大器的不失真電壓增益不小於100倍;雙端輸入電阻大於10kΩ,輸出電阻小於10Ω,並保證輸入級和輸出級的直流點位為零。設計並模擬實現。
三、實驗原理
直耦式多級放大電路的主要涉及任務是模仿運算放大器OP07的等效內部結構,簡化部分電路,採用差分輸入,共射放大,互補輸出等結構形式,設計出一個電壓增益足夠高的多級放大器,可對小信號進行不失真的放大。
1.輸入級
電路的輸入級是採用NPN型晶體管的恆流源式差動放大電路。差動放大電路在直流放大中零點漂移很小,它常用作多級直流放大電路的前置級,用以放大微笑的直流信號或交流信號。
典型的差動放大電路採用的工作組態是雙端輸入,雙端輸出。放大電路兩邊對稱,兩晶體管型號、特性一致,各對應電阻阻值相同,電路的共模抑制比很高,利於抗干擾。 該電路作為多級放大電路的輸入級時,採用vi1單端輸入,uo1的單端輸出的工作組態。 計算靜態工作點:差動放大電路的雙端是對稱的,此處令T1,T2的相關射級、集電極電流參數為IEQ1=IEQ2=IEQ,ICQ1=ICQ2=ICQ。設UB1=UB2≈0V,則Ue≈-Uon,算出T3的ICQ3,即為2倍的IEQ也等於2倍的ICQ。
此處射級採用了工作點穩定電路構成的恆流源電路,此處有個較為簡單的確定工作點的方法:
因為IC3≈IE3,所以只要確定了IE3就可以了,而IE3 UR4UE3 ( VEE), R4R4
UE3 UB3 Uon (VCC ( VEE)) R5 Uon R5 R6
uo1 ui1採用ui1單端輸入,uo1單端輸出時的增益Au1
2.主放大級 (Rc//RLRL (P//)1 Rb rbeR1 rbe
本級放大器採用一級PNP管的共射放大電路。由於本實驗電路是採用直接耦合,各級的工作點互相有影響。前級的差分放大電路用的是NPN型晶體管,輸出端uo1處的集電極電壓Uc1已經被抬得較高,同時也是第二級放大級的'基極直流電壓,如果放大級繼續採用NPN型共射放大電路,則集電極的工作點會被抬得更高,集電極電阻值不好設計,選小了會使放大倍數不夠,選大了,則電路可能飽和,電路不能正常放大。對於這種情況,一般採用互補的管型來設計,也就是說第二級的放大電路用PNP型晶體管來設計。這樣,當工作在放大狀態下,NPN管的集電極電位高於基極點位,而PNP管的集電極電位低於基極電位,互相搭配後可以方便地配置前後級的工作點,保證主放大器工作於最佳的工作點上,設計出不失真的最大放大倍數。
採用PNP型晶體管作為中間主放大級並和差分輸入級鏈接的參考電路,其中T4為主放大器,其靜態工作點UB4、UE4、UC4由P1、R7、P2決定。
差分放大電路和放大電路採用直接耦合,其工作點相互有影響,簡單估計方式如下:
,UC4 VEE IC4 RP2 UE4 VCC IE4 R7, UB4 UE4 Uon UE4 0.7(硅管)
由於UB4 UC1,相互影響,具體在調試中要仔細確定。 此電路中放大級輸出增益AU2
3.輸出級電路
輸出級採用互補對稱電路,提高輸出動態范圍,降低輸出電阻。
其中T4就是主放大管,其集電極接的D1、D2是為了克服T5、T6互補對稱的交越失真。本級電路沒有放大倍數。
四、測試方法
用Multisim模擬設計結果,並調節電路參數以滿足性能指標要求。給出所有的模擬結果。
電路圖如圖1所示 uo2 Rc uo1Rb rbe
模擬電路圖
圖1靜態工作點的測量:
測試得到靜態工作點IEQ3,IEQ4如圖2所示,符合設計要求。
圖2 靜態工作點測量
輸入輸出端電壓測試:
測試差分放大器單端輸入單端輸出波形如圖3,輸入電壓為VPP=4mV,輸出電壓為VPP=51.5mV得到差分放大器放大倍數大約為12.89倍。放大倍數符合要求。
圖3 低電壓下波形圖 主放大級輸入輸出波形如圖4
圖4 主放大級輸入輸出波形圖
如圖所示輸入電壓為VPP=51.5mV,輸出電壓為VPP=6.75V放大倍數為131.56倍。 整個電路輸入輸出電壓測試如圖
圖5 多級放大電路輸入輸出波形圖
得到輸入電壓為VPP=4mV,輸出電壓為VPP=4.29V,放大倍數計算得到為1062倍 實驗結論:
本電路利用差動放大電路有效地抑制了零點漂移,利用PNP管放大級實現主放大電路,利用互補對稱輸出電路消除交越失真的影響,設計並且測試了多級放大電路,得到放大倍數為1000多倍,電路穩定工作。
實驗一:儀器放大器設計與模擬
一. 實驗目的
1.掌握儀器放大器的設計方法
2.理解儀器放大器對共模信號的抑制能力
3.熟悉儀器放大器的調試方法
4.掌握虛擬儀器庫中關於測試模擬電路儀器的使用方法,如示波器、毫伏表信號發生器等虛擬儀器的使用
二. 實驗原理
儀器放大器是用來放大差值信號的高精度放大器,它具有很大的共模抑制比,極高的輸入電阻,且其增益能在大范圍內可調。儀器放大器原理圖如下所示:
儀器放大器由三個集成運放構成。其中,U3構成減法電路,即差值放大器,U1、U2各對其相應的信號源組成對稱的同相放大器,且R1=R2,R3=R5,R4=R6。 令R1=R2=R時,則
Vo2—Vo1=(1+2R/Rg)(Vi2—Vi1)
U3是標准加權減法器,Vo1、Vo2是其輸入信號,其相應輸出電壓 Vo=—(R6/R5)Vo2+R4/(R3+R4)Vo1(1+R6/R5)
由於R3=R5=R4=R6=R,因而
Vo=Vo1—Vo2=(1+2R/Rg)(Vi1—Vi2)
儀器放大器的差值電壓增益
Avf=Vo/(Vi1—Vi2)=1+2R/Rg
因此改變電阻的值可以改變儀器放大器的差值電壓增益,此儀器放大器的增益是正的。
三. 實驗內容
1.按照上述原理圖構成儀器放大器,具體指標為:
(1)當輸入信號Ui=2sinwt(mV)時,輸出電壓信號Uo=0.4sinwt(mV),Avf=200,f=1kHz
(2)輸入阻抗要求Ri>1MΩ
2.用虛擬儀器庫中關於測試模擬電路儀器,按設計指標進行調試。
3.記錄數據並進行整理分析
四. 實驗步驟
按下圖連好電路,並設置函數信號發生器,輸出正弦,頻率為1kHz,幅度為2mV;用示波器觀察波形變化
其中Avf=1+2R/Rg≈200,輸入的為差模信號2mV符合實驗要求
五.實驗結果
如圖示波器CH1、CH2、CH3分別是Vi1、Vi2、Vo, 由圖可知輸出Vo=0.4sinwt(V), 且和Vi1同相
六.實驗心得體會
從這次實驗中我學會了multisim的基本操作方法,理解了儀器放大器的原理,而且通過模擬實驗更加熟悉了一些常見電路元件的功能
⑺ 放大電路的分類
根據放大電路的作用可以將其分為:電壓放大電路、電流放大電路和功率放大電路。根據放大電路的組成元件可以分為晶體管放大電路和場效應管放大電路。
晶體管放大電路的基本形式有三種:共射放大電路,共基放大電路和共集放大電路;場效應管放大電路基本形式有兩種:共源放大電路,共漏放大電路。在構成多級放大器時,這幾種電路常常需要相互組合使用。
一、共發射極放大電路
共發射極放大電路簡稱共射電路,輸入端AA′外接需要放大的信號源;輸出端BB′外接負載。發射極為輸入信號ui和輸出信號uo的公共端。公共端通常稱為「地」(實際上並非真正接到大地),其電位為零,是電路中其他各點電位的參考點,用「⊥」表示。
1.電路的組成及各元件的作用
(1)三極體VNPN管,具有放大功能,是放大電路的核心。
(2)直流電源VCC使三極體工作在放大狀態,VCC一般為幾伏到幾十伏。
(3)基極偏置電阻Rb它使發射結正向偏置,並向基極提供合適的基極電流(。Rb一般為幾十千歐至幾百千歐。
(4)集電極負載電阻Rc它將集電極電流的變化轉換成集-射極之間電壓的變化,以實現電壓放大。Rc的值一般為幾千歐至幾十千歐。
(5)耦合電容C1、C2又稱隔直電容,起通交流隔直流的作用。C1、C2一般為幾微法至幾十微法的電解電容器,在聯結電路時,應注意電容器的極性,不能接錯。
2.放大電路的靜態分析:靜態是指放大電路沒有交流輸入信號(ui=0)時的直流工作狀態。靜態時,電路中只有直流電源VCC作用,三極體各極電流和極間電壓都是直流值,電容C1、C2相當於開路,其等效電路如圖6-22所示,該電路稱為直流通路。
對放大電路進行靜態分析的目的是為了合理設置電路的靜態工作點(用Q表示),即靜態時電路中的基極電流IBQ、集電極電流ICQ和集-射間電壓UCEQ的值,防止放大電路在放大交流輸入信號時產生的非線性失真。
三極體工作於放大狀態時,發射結正偏,這時UBEQ基本不變,對於硅管約為0.7V,鍺管約為0.3V。
三、功率放大電路
1.功率放大電路的基本概念功率放大電路的任務是輸出足夠的功率,推動負載工作。例如揚聲器發聲、繼電器動作、電動機旋轉等。功率放大電路和電壓放大電路都是利用三極體的放大作用將信號放大,不同的是功率放大電路以輸出足夠的功率為目的,工作在大信號狀態;而電壓放大電路的目的是輸出足夠大的電壓,工作在小信號狀態。
功率放大電路應滿足以下要求:
(1)輸出功率足夠大為了獲得較大的輸出信號電壓和電流,往往要求三極體工作在極限狀態。實際應用時,應考慮到三極體的極限參數PCM、ICM和U(BR)CEO。
2)動態工作分析設輸入信號為正弦電壓ui,如圖6-30a所示。在正半周時,V1管發射結正偏導通,V2管發射結反偏截止,由+VCC提供的電流ic1經V1管流向負載,在負載RL上獲得正半周輸出電壓uo。同理,在負半周時,V1管發射結反偏截止,V2管發射結正偏導通,由-VCC提供的電流ic2從-VCC端經負載流向V2管,在RL上獲得負半周輸出電壓uo。可見,在ui的整個周期內,V1管和V2管輪流導通,相互補充,從而在RL上得到完整的輸出電壓uo,故稱為補對稱功率放大電路。
3.集成功率放大電路簡介
集成功率放大電路是將功率放大電路中的各個元件及其聯線製作在一塊半導體晶元上的整體。它具有體積小、重量輕、可靠性高、使用方便等優點,因此在收錄機、電視機及伺服放大電路中獲得廣泛應用。
四、多級放大電路簡介
實際應用中,放大電路的輸入信號都是很微弱的,一般為毫伏級或微伏級。為獲得推動負載工作的足夠大的電壓和功率,需將輸入信號放大成千上萬倍。由於前述單級放大電路的電壓放大倍數通常只有幾十倍,所以需要將多個單級放大電路聯結起來,組成多級放大電路對輸入信號進行連續放大。
多級放大電路中,輸入級用於接受輸入信號。為使輸入信號盡量不受信號源內阻的影響,輸入級應具有較高的輸入電阻,因而常採用高輸入電阻的放大電路,例如射極輸出器等。中間電壓放大級用於小信號電壓放大,要求有較高的電壓放大倍數。輸出級是大信號功率放大級,用以輸出負載需要的功率。
2.多級放大電路的級間耦合方式及特點在多級放大電路中,級與級之間的聯結方式稱為耦合。級間耦合時應滿足以下要求:各級要有合適的靜態工作點;信號能從前級順利傳送到後級;各級技術指標能滿足要求。
⑻ 放大電路分為哪幾種
電壓放大(包括同相放大和反向放大)
電流放大
電壓跟隨器
積分放大器,微分放大器
對數放大器
指數放大器
功率放大器
低頻放大器,
高頻放大器
⑼ 基本放大電路
基本放大電路
基本放大電路,說到電路相信很多學物理的同學都不陌生,電路是物理的基礎,是每個學物理的同學必須掌握的,但是想要掌握整個電路知識就得先知道基本放大電路,以下是我整理的相關內容,一起來看看吧。
基本放大電路是電路的一種,可以應用在電路施工中。基本放大電路輸入電阻很低,一般只有幾歐到幾十歐,但其輸出電阻卻很高。
基本直放大電路既可以放大交流信號,也可放大直流信號和變化非常緩慢的信號,且信號傳輸效率高,具有結構簡單、便於集成化等優點,集成電路中多採用這種耦合方式。
放大電路(amplification circuit)能夠將一個微弱的交流小信號(疊加在直流工作點上),通過一個裝置(核心為晶體管、場效應管),得到一個波形相似(不失真),但幅值卻大很多的交流大信號的輸出。
「共射放大電路」是經常被使用的基本放大電路
「共射放大電路」是把發射極連接在0V的地電位上(稱為「接地」)構成的放大電路,也稱為「發射極接地」。輸出電壓VOUT(V)取自集電極電壓VC(V)。
在通過電流實現電壓放大的情況下,需要選擇合適的電阻
晶體管是實現電流放大的基本元件,但在電子電路中通常是需要進行電壓信號放大的,因此,晶體管也被用作放大電壓的電子電路的基本元件。要想將晶體管用於電壓放大電路,在信號輸入端通過電阻將輸入電壓轉化為電流,並載入到基極,電路的輸出阻抗將晶體管的放大電流轉化為電路的放大電壓,然後在集電極輸出。
要放大信號,就要選擇適當大小的電阻,只有這樣,才能讓電子電路按照預想的計劃進行放大。
利用等效電路分析放大電路的結構
在基極,直流電壓VBIAS(V)與交流(信號)電壓源VIN(V)相串聯,基極電阻RB(Ω)連接在基極與交流(信號)電壓源之間。
基極與發射極之間的電壓VBE,我們把它等效為一個二極體,導通電壓為0、6~0、7V,並且需要從外部提供相應的電壓VBIAS。
當交流(信號)電壓源變化時,基極電阻RB上基極電流IB(A)發生變化,從而引起集電極電流IC(A)也發生變化。
IC=hFE*IB
這是電流「控制」的關系式。將基極電流IB放大hFE倍,其數值等於集電極電流IC。
集電極電流的變化通過電阻可以轉化為輸出電壓
集電極電流IC的變化會引起電阻RC(Ω)兩端電壓的變化。集電極電壓VC,正是基極的交流電壓經過放大所得到的。
輸入信號VIN經過晶體管放大電路,得到的放大的電壓信號為VC,VIN和VC的波形的'極性是相反的。
實際的電路上可使用偏置電路
不同的晶體管(即使是一樣的型號)電流放大倍數也存在不同,同時,電流放大倍數也根據周圍溫度的變化而變化,所以這樣的電路是不穩定的。
所以,在實際的電路中,經常採用「偏置電路」,這樣的電路不受各種參數差異和溫度變化的影響。
怎麼區分三種基本放大電路?
1是基極,2是集電極,3是射級
1、如果信號是由基極輸入,射級輸出,那麼就是共集電極放大電路,又名射極跟隨器。
2、如果信號是由基極加入,集電極輸出,那麼就是共射極放大電路。共射極放大電路既具有電流放大特性,也具有電壓放大特性,適用於放大電路的中間級。也是主放大級。這也是最常見的放大電路,因為輸入信號都是以小信號為主,所以必須進行電壓電流放大,否則,你這放大電路就沒有意義了。
3、如果信號是由射級加入,集電極輸出,那麼就是共基極放大電路。