⑴ 放大电路的基本功能是什么对放大电路有哪些基本要求
放大是最基本的模拟信号处理功能,它是通过放大电路实现的,大多数模拟电子系统中都应用了不同类型的放大电路。放大电路也是构成其他模拟电路,如滤波、振荡、稳压等功能电路的基本单元电路。
电子技术里的“放大”有两方面的含义:
一是能将微弱的电信号增强到人们所需要的数值(即放大电信号),以便于人们测量和使用;
检测外部物理信号的传感器所输出的电信号通常是很微弱的,例如前面介绍的高温计,其输出电压仅有毫伏量级,而细胞电生理实验中所检测到的细胞膜离子单通道电流甚至只有皮安(pA,10-2A)量级。对这些能量过于微弱的信号,既无法直接显示,一般也很难作进一步分析处理。通常必须把它们放大到数百毫伏量级,才能用数字式仪表或传统的指针式仪表显示出来。若对信号进行数字化处理,则须把信号放大到数伏量级才能被一般的模数转换器所接受。
二是要求放大后的信号波形与放大前的波形的形状相同或基本相同,即信号不能失真,否则就会丢失要传送的信息,失去了放大的意义。
某些电子系统需要输出较大的功率,如家用音响系统往往需要把声频信号功率提高到数瓦或数十瓦。而输入信号的能量较微弱,不足以推动负载,因此需要给放大电路另外提供一个直流能源,通过输入信号的控制,使放大电路能将直流能源的能量转化为较大的输出能量,去推动负载。这种小能量对大能量的控制作用是放大的本质
⑵ 请问基本放大电路有几种分别是什么特点 图上是哪种
您好:
一、基本放大电路有以下几种:
按放大信号分类,
电压放大,电流放大,功率放大。
按工作状态类型分类,
A,B,C,D或甲乙丙丁类放大器。
按BJT或FET的连接方式,
有共基、共射、共集,放大电路。
A、共发射极特点:
1. 放大电路的核心元件晶体管工作在放大状态,即要求其发射结正偏、集电结反偏。
2. 输入回路的设置应当使输入信号耦合到晶体管的输入电极,并形成变化的基极电流Ib,进而产生晶体管的电流控制关系,变成集电极电流Ic的变化。
3. 输出回路的设置应当保证晶体管放大后的电流信号能够转换成负载需要的电压形式。
4. 信号通过放大电路时不允许出现失真。
B、共集电极特点:
电压增益(放大倍数)共集电极放大电路小于1但近似等于1,输出电压与输入电压同相位,输入电阻高、输出电阻低。虽然共集电极放大电路的电压增益小于1,但是它的输入电阻高,当信号源(或前极)提供给放大电路同样大小的信号电压时,由于具有较高的输入电阻,使所需提供的电流减小,从而减轻了信号源的负载。
C、共基极特点:
共基极放大电路的输入电阻很低,一般只有几欧到几十欧,但其输出电阻却很高。另外,共基放大电路允许的工作频率较高,高频特性比较好,所以它多用于高频和宽频带电路或恒流源电路中。
二、上图是一个共射放大电路!
至于具体特点,请参见http://ke..com/link?url=EoIQWYBJT_m9oox_ekLmsu2ESe_-EOXmH1MrUVO_
望采纳。
⑶ LM324单电源供电,构成同相放大电路,波形出来不对,奇怪
“单电源”的概念你可能有点混淆。
LM324的确可以单电源工作,但输入电压范围和输出电压范围都不能超过供电电源和地。
而且因为它不是轨至轨运放,你还有留出较大余量才行。
再看你的原理图。
运放的同相端输入信号有负半周已经在零电平以下了,所以会造成输出波形失真。
你可以将信号源V1的“-”端连接到R3和R4的中点应该就可以了。
顺便说一下你供电电压这么低,应该用轨至轨运放,否则最好加大VCC。
⑷ 理想运放的同相放大电路输入输出波形,反相放大器又如何
理想运放的同相放大电路输入输出波形完全同相位,反相放大器输入输出波形相位相差180度。
⑸ 放大电路有什么作用放大电路分为几种类型,每种类型有什么作用
放大电路亦称为放大器,它是使用最为广泛的电子电路之一、也是构成其他电子电路的基础单元电路。所谓放大,就是将输入的微弱信号(简称信号,指变化的电压、电流等)放大到所需要的幅度值且与原输入信号变化规律一致的信号,即进行不失真的放大。只有在不失真的情况下放大才有意义。
分类:
一、功率放大电路
功率放大电路的基本概念功率放大电路的任务是输出足够的功率,推动负载工作。例如扬声器发声、继电器动作、电动机旋转等。
功率放大电路和电压放大电路都是利用三极管的放大作用将信号放大,不同的是功率放大电路以输出足够的功率为目的,工作在大信号状态;而电压放大电路的目的是输出足够大的电压,工作在小信号状态。
二、共发射极放大电路
共发射极放大电路简称共射电路,输入端AA′外接需要放大的信号源;输出端BB′外接负载。发射极为输入信号ui和输出信号uo的公共端。公共端通常称为“地”(实际上并非真正接到大地),其电位为零,是电路中其他各点电位的参考点,用“⊥”表示。
三、多级放大电路简介
实际应用中,放大电路的输入信号都是很微弱的,一般为毫伏级或微伏级。为获得推动负载工作的足够大的电压和功率,需将输入信号放大成千上万倍。
由于前述单级放大电路的电压放大倍数通常只有几十倍,所以需要将多个单级放大电路联结起来,组成多级放大电路对输入信号进行连续放大。
(5)相形放大电路扩展阅读
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。
⑹ 基本放大电路实验报告总结
基本放大电路实验报告总结
基本放大电路实验报告总结,很多人在生活中都会充满好奇心,对所有东西都很好奇或者是不解,那么大家都知道基本放大电路实验报告总结是怎么写吗,下面和我一起来了解学习看看吧。
1.理解多级直接耦合放大电路的工作原理与设计方法
2.熟悉并熟悉设计高增益的多级直接耦合放大电路的方法
3.掌握多级放大器性能指标的测试方法
4.掌握在放大电路中引入负反馈的方法
二、实验预习与思考
1.多级放大电路的耦合方式有哪些?分别有什么特点?
2.采用直接偶尔方式,每级放大器的工作点会逐渐提高,最终导致电路无法正常工作,如何从电路结构上解决这个问题?
3.设计任务和要求
(1)基本要求
用给定的三极管2SC1815(NPN),2SA1015(PNP)设计多级放大器,已知VCC=+12V, -VEE=-12V,要求设计差分放大器恒流源的射极电流IEQ3=1~1.5mA,第二级放大射极电流IEQ4=2~3mA;差分放大器的单端输入单端输出不是真电压增益至少大于10倍,主放大器的不失真电压增益不小于100倍;双端输入电阻大于10kΩ,输出电阻小于10Ω,并保证输入级和输出级的直流点位为零。设计并仿真实现。
三、实验原理
直耦式多级放大电路的主要涉及任务是模仿运算放大器OP07的等效内部结构,简化部分电路,采用差分输入,共射放大,互补输出等结构形式,设计出一个电压增益足够高的多级放大器,可对小信号进行不失真的放大。
1.输入级
电路的输入级是采用NPN型晶体管的恒流源式差动放大电路。差动放大电路在直流放大中零点漂移很小,它常用作多级直流放大电路的前置级,用以放大微笑的直流信号或交流信号。
典型的差动放大电路采用的工作组态是双端输入,双端输出。放大电路两边对称,两晶体管型号、特性一致,各对应电阻阻值相同,电路的共模抑制比很高,利于抗干扰。 该电路作为多级放大电路的输入级时,采用vi1单端输入,uo1的单端输出的工作组态。 计算静态工作点:差动放大电路的双端是对称的,此处令T1,T2的相关射级、集电极电流参数为IEQ1=IEQ2=IEQ,ICQ1=ICQ2=ICQ。设UB1=UB2≈0V,则Ue≈-Uon,算出T3的ICQ3,即为2倍的IEQ也等于2倍的ICQ。
此处射级采用了工作点稳定电路构成的恒流源电路,此处有个较为简单的确定工作点的方法:
因为IC3≈IE3,所以只要确定了IE3就可以了,而IE3 UR4UE3 ( VEE), R4R4
UE3 UB3 Uon (VCC ( VEE)) R5 Uon R5 R6
uo1 ui1采用ui1单端输入,uo1单端输出时的增益Au1
2.主放大级 (Rc//RLRL (P//)1 Rb rbeR1 rbe
本级放大器采用一级PNP管的共射放大电路。由于本实验电路是采用直接耦合,各级的工作点互相有影响。前级的差分放大电路用的是NPN型晶体管,输出端uo1处的集电极电压Uc1已经被抬得较高,同时也是第二级放大级的'基极直流电压,如果放大级继续采用NPN型共射放大电路,则集电极的工作点会被抬得更高,集电极电阻值不好设计,选小了会使放大倍数不够,选大了,则电路可能饱和,电路不能正常放大。对于这种情况,一般采用互补的管型来设计,也就是说第二级的放大电路用PNP型晶体管来设计。这样,当工作在放大状态下,NPN管的集电极电位高于基极点位,而PNP管的集电极电位低于基极电位,互相搭配后可以方便地配置前后级的工作点,保证主放大器工作于最佳的工作点上,设计出不失真的最大放大倍数。
采用PNP型晶体管作为中间主放大级并和差分输入级链接的参考电路,其中T4为主放大器,其静态工作点UB4、UE4、UC4由P1、R7、P2决定。
差分放大电路和放大电路采用直接耦合,其工作点相互有影响,简单估计方式如下:
,UC4 VEE IC4 RP2 UE4 VCC IE4 R7, UB4 UE4 Uon UE4 0.7(硅管)
由于UB4 UC1,相互影响,具体在调试中要仔细确定。 此电路中放大级输出增益AU2
3.输出级电路
输出级采用互补对称电路,提高输出动态范围,降低输出电阻。
其中T4就是主放大管,其集电极接的D1、D2是为了克服T5、T6互补对称的交越失真。本级电路没有放大倍数。
四、测试方法
用Multisim仿真设计结果,并调节电路参数以满足性能指标要求。给出所有的仿真结果。
电路图如图1所示 uo2 Rc uo1Rb rbe
仿真电路图
图1静态工作点的测量:
测试得到静态工作点IEQ3,IEQ4如图2所示,符合设计要求。
图2 静态工作点测量
输入输出端电压测试:
测试差分放大器单端输入单端输出波形如图3,输入电压为VPP=4mV,输出电压为VPP=51.5mV得到差分放大器放大倍数大约为12.89倍。放大倍数符合要求。
图3 低电压下波形图 主放大级输入输出波形如图4
图4 主放大级输入输出波形图
如图所示输入电压为VPP=51.5mV,输出电压为VPP=6.75V放大倍数为131.56倍。 整个电路输入输出电压测试如图
图5 多级放大电路输入输出波形图
得到输入电压为VPP=4mV,输出电压为VPP=4.29V,放大倍数计算得到为1062倍 实验结论:
本电路利用差动放大电路有效地抑制了零点漂移,利用PNP管放大级实现主放大电路,利用互补对称输出电路消除交越失真的影响,设计并且测试了多级放大电路,得到放大倍数为1000多倍,电路稳定工作。
实验一:仪器放大器设计与仿真
一. 实验目的
1.掌握仪器放大器的设计方法
2.理解仪器放大器对共模信号的抑制能力
3.熟悉仪器放大器的调试方法
4.掌握虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器的使用方法,如示波器、毫伏表信号发生器等虚拟仪器的使用
二. 实验原理
仪器放大器是用来放大差值信号的高精度放大器,它具有很大的共模抑制比,极高的输入电阻,且其增益能在大范围内可调。仪器放大器原理图如下所示:
仪器放大器由三个集成运放构成。其中,U3构成减法电路,即差值放大器,U1、U2各对其相应的信号源组成对称的同相放大器,且R1=R2,R3=R5,R4=R6。 令R1=R2=R时,则
Vo2—Vo1=(1+2R/Rg)(Vi2—Vi1)
U3是标准加权减法器,Vo1、Vo2是其输入信号,其相应输出电压 Vo=—(R6/R5)Vo2+R4/(R3+R4)Vo1(1+R6/R5)
由于R3=R5=R4=R6=R,因而
Vo=Vo1—Vo2=(1+2R/Rg)(Vi1—Vi2)
仪器放大器的差值电压增益
Avf=Vo/(Vi1—Vi2)=1+2R/Rg
因此改变电阻的值可以改变仪器放大器的差值电压增益,此仪器放大器的增益是正的。
三. 实验内容
1.按照上述原理图构成仪器放大器,具体指标为:
(1)当输入信号Ui=2sinwt(mV)时,输出电压信号Uo=0.4sinwt(mV),Avf=200,f=1kHz
(2)输入阻抗要求Ri>1MΩ
2.用虚拟仪器库中关于测试模拟电路仪器,按设计指标进行调试。
3.记录数据并进行整理分析
四. 实验步骤
按下图连好电路,并设置函数信号发生器,输出正弦,频率为1kHz,幅度为2mV;用示波器观察波形变化
其中Avf=1+2R/Rg≈200,输入的为差模信号2mV符合实验要求
五.实验结果
如图示波器CH1、CH2、CH3分别是Vi1、Vi2、Vo, 由图可知输出Vo=0.4sinwt(V), 且和Vi1同相
六.实验心得体会
从这次实验中我学会了multisim的基本操作方法,理解了仪器放大器的原理,而且通过仿真实验更加熟悉了一些常见电路元件的功能
⑺ 放大电路的分类
根据放大电路的作用可以将其分为:电压放大电路、电流放大电路和功率放大电路。根据放大电路的组成元件可以分为晶体管放大电路和场效应管放大电路。
晶体管放大电路的基本形式有三种:共射放大电路,共基放大电路和共集放大电路;场效应管放大电路基本形式有两种:共源放大电路,共漏放大电路。在构成多级放大器时,这几种电路常常需要相互组合使用。
一、共发射极放大电路
共发射极放大电路简称共射电路,输入端AA′外接需要放大的信号源;输出端BB′外接负载。发射极为输入信号ui和输出信号uo的公共端。公共端通常称为“地”(实际上并非真正接到大地),其电位为零,是电路中其他各点电位的参考点,用“⊥”表示。
1.电路的组成及各元件的作用
(1)三极管VNPN管,具有放大功能,是放大电路的核心。
(2)直流电源VCC使三极管工作在放大状态,VCC一般为几伏到几十伏。
(3)基极偏置电阻Rb它使发射结正向偏置,并向基极提供合适的基极电流(。Rb一般为几十千欧至几百千欧。
(4)集电极负载电阻Rc它将集电极电流的变化转换成集-射极之间电压的变化,以实现电压放大。Rc的值一般为几千欧至几十千欧。
(5)耦合电容C1、C2又称隔直电容,起通交流隔直流的作用。C1、C2一般为几微法至几十微法的电解电容器,在联结电路时,应注意电容器的极性,不能接错。
2.放大电路的静态分析:静态是指放大电路没有交流输入信号(ui=0)时的直流工作状态。静态时,电路中只有直流电源VCC作用,三极管各极电流和极间电压都是直流值,电容C1、C2相当于开路,其等效电路如图6-22所示,该电路称为直流通路。
对放大电路进行静态分析的目的是为了合理设置电路的静态工作点(用Q表示),即静态时电路中的基极电流IBQ、集电极电流ICQ和集-射间电压UCEQ的值,防止放大电路在放大交流输入信号时产生的非线性失真。
三极管工作于放大状态时,发射结正偏,这时UBEQ基本不变,对于硅管约为0.7V,锗管约为0.3V。
三、功率放大电路
1.功率放大电路的基本概念功率放大电路的任务是输出足够的功率,推动负载工作。例如扬声器发声、继电器动作、电动机旋转等。功率放大电路和电压放大电路都是利用三极管的放大作用将信号放大,不同的是功率放大电路以输出足够的功率为目的,工作在大信号状态;而电压放大电路的目的是输出足够大的电压,工作在小信号状态。
功率放大电路应满足以下要求:
(1)输出功率足够大为了获得较大的输出信号电压和电流,往往要求三极管工作在极限状态。实际应用时,应考虑到三极管的极限参数PCM、ICM和U(BR)CEO。
2)动态工作分析设输入信号为正弦电压ui,如图6-30a所示。在正半周时,V1管发射结正偏导通,V2管发射结反偏截止,由+VCC提供的电流ic1经V1管流向负载,在负载RL上获得正半周输出电压uo。同理,在负半周时,V1管发射结反偏截止,V2管发射结正偏导通,由-VCC提供的电流ic2从-VCC端经负载流向V2管,在RL上获得负半周输出电压uo。可见,在ui的整个周期内,V1管和V2管轮流导通,相互补充,从而在RL上得到完整的输出电压uo,故称为补对称功率放大电路。
3.集成功率放大电路简介
集成功率放大电路是将功率放大电路中的各个元件及其联线制作在一块半导体芯片上的整体。它具有体积小、重量轻、可靠性高、使用方便等优点,因此在收录机、电视机及伺服放大电路中获得广泛应用。
四、多级放大电路简介
实际应用中,放大电路的输入信号都是很微弱的,一般为毫伏级或微伏级。为获得推动负载工作的足够大的电压和功率,需将输入信号放大成千上万倍。由于前述单级放大电路的电压放大倍数通常只有几十倍,所以需要将多个单级放大电路联结起来,组成多级放大电路对输入信号进行连续放大。
多级放大电路中,输入级用于接受输入信号。为使输入信号尽量不受信号源内阻的影响,输入级应具有较高的输入电阻,因而常采用高输入电阻的放大电路,例如射极输出器等。中间电压放大级用于小信号电压放大,要求有较高的电压放大倍数。输出级是大信号功率放大级,用以输出负载需要的功率。
2.多级放大电路的级间耦合方式及特点在多级放大电路中,级与级之间的联结方式称为耦合。级间耦合时应满足以下要求:各级要有合适的静态工作点;信号能从前级顺利传送到后级;各级技术指标能满足要求。
⑻ 放大电路分为哪几种
电压放大(包括同相放大和反向放大)
电流放大
电压跟随器
积分放大器,微分放大器
对数放大器
指数放大器
功率放大器
低频放大器,
高频放大器
⑼ 基本放大电路
基本放大电路
基本放大电路,说到电路相信很多学物理的同学都不陌生,电路是物理的基础,是每个学物理的同学必须掌握的,但是想要掌握整个电路知识就得先知道基本放大电路,以下是我整理的相关内容,一起来看看吧。
基本放大电路是电路的一种,可以应用在电路施工中。基本放大电路输入电阻很低,一般只有几欧到几十欧,但其输出电阻却很高。
基本直放大电路既可以放大交流信号,也可放大直流信号和变化非常缓慢的信号,且信号传输效率高,具有结构简单、便于集成化等优点,集成电路中多采用这种耦合方式。
放大电路(amplification circuit)能够将一个微弱的交流小信号(叠加在直流工作点上),通过一个装置(核心为晶体管、场效应管),得到一个波形相似(不失真),但幅值却大很多的交流大信号的输出。
“共射放大电路”是经常被使用的基本放大电路
“共射放大电路”是把发射极连接在0V的地电位上(称为“接地”)构成的放大电路,也称为“发射极接地”。输出电压VOUT(V)取自集电极电压VC(V)。
在通过电流实现电压放大的情况下,需要选择合适的电阻
晶体管是实现电流放大的基本元件,但在电子电路中通常是需要进行电压信号放大的,因此,晶体管也被用作放大电压的电子电路的基本元件。要想将晶体管用于电压放大电路,在信号输入端通过电阻将输入电压转化为电流,并加载到基极,电路的输出阻抗将晶体管的放大电流转化为电路的放大电压,然后在集电极输出。
要放大信号,就要选择适当大小的电阻,只有这样,才能让电子电路按照预想的计划进行放大。
利用等效电路分析放大电路的结构
在基极,直流电压VBIAS(V)与交流(信号)电压源VIN(V)相串联,基极电阻RB(Ω)连接在基极与交流(信号)电压源之间。
基极与发射极之间的电压VBE,我们把它等效为一个二极管,导通电压为0、6~0、7V,并且需要从外部提供相应的电压VBIAS。
当交流(信号)电压源变化时,基极电阻RB上基极电流IB(A)发生变化,从而引起集电极电流IC(A)也发生变化。
IC=hFE*IB
这是电流“控制”的关系式。将基极电流IB放大hFE倍,其数值等于集电极电流IC。
集电极电流的变化通过电阻可以转化为输出电压
集电极电流IC的变化会引起电阻RC(Ω)两端电压的变化。集电极电压VC,正是基极的交流电压经过放大所得到的。
输入信号VIN经过晶体管放大电路,得到的放大的电压信号为VC,VIN和VC的波形的'极性是相反的。
实际的电路上可使用偏置电路
不同的晶体管(即使是一样的型号)电流放大倍数也存在不同,同时,电流放大倍数也根据周围温度的变化而变化,所以这样的电路是不稳定的。
所以,在实际的电路中,经常采用“偏置电路”,这样的电路不受各种参数差异和温度变化的影响。
怎么区分三种基本放大电路?
1是基极,2是集电极,3是射级
1、如果信号是由基极输入,射级输出,那么就是共集电极放大电路,又名射极跟随器。
2、如果信号是由基极加入,集电极输出,那么就是共射极放大电路。共射极放大电路既具有电流放大特性,也具有电压放大特性,适用于放大电路的中间级。也是主放大级。这也是最常见的放大电路,因为输入信号都是以小信号为主,所以必须进行电压电流放大,否则,你这放大电路就没有意义了。
3、如果信号是由射级加入,集电极输出,那么就是共基极放大电路。