① 测量放大电路与一般放大电路最主要的区别是
放大电路义称为放大器,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,就是将输人的微弱信号(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。放大电路的本质是能量的控制和转换,根据输入回路和输出回路的公共端不同,放大电路有三种基本形式:共射放大电路、共集放大电路和共基放大电路。
实际的放大电路通常是由信号源、晶体三极管构成的放大器及负载组成。
直流通路与交流通路
以共射极放大电路为例介绍放大电路的组成一介绍电路中各元件的作用一总结出放大电路组成原则。
1、大电路的组成
下图(a) 是NPN管组成的基本放大电路。
其中U s 为信号源电压,Rs为信号源电阻; Ui为放大电路输入信号;U O 为放大电路输出信号。
由于图所示电路的输入回路与输出回路以发射极为公共端,故称之为共射极放大电路。
各元件的作用:
VT一放大电流。
U BB、R 上一提供发射结正向偏置电压;确定静态基极偏置电流; R b 的存在还保证了三及管能接受到输入信号。
UCC、RC 一提供集电结反向偏置电压;通过R C 将电流变化转换为电压变化,使电路能输出信号。
C 1、C2一耦合电容,通交流隔直流。
图2.1(a )是原理图,实际放大电路采用单电源供电,如图2.1(b )所示。
放大电路的组成原则:
1.保证三极管处于放大状态,即发射结正向偏置,集电结反向偏置。
2.保证输入信号能输入到三极管输入端。
3.保证放大电路能输出信号。
放大电路输入信号为零时,电路只有直流电流; 当有信号输入时,电路中还有交流电流。因此,放大电路中既有直流分量又有交流分量,由于它]流通的路径不一样,因此,分析时要分开考虑。
2.直流通路与交流通路
1.直流通路
直流通路:直流电流流通的路径。
画直流通路方法:
(1) 电容视为开路、电感线围视为短路;
(2 )信号源视为短路,保留其内阻。
图2.1(b)所示单管共射放大电路的直流通路如图2.2所示。
2.交流通路
交流通路:交流电流流通的路径。
画交流通路的方法:
(1)容量大的电容(耦合电容)视为短路;
(2 )无内阻的直流电源视为短路。
② 功率放大电路测量方法
由于管子处于大信号下工作,故通常采用图解法。挂示波器,输入正弦波,分别调整输入波形幅值,频率和放大器偏置等一些其他电路参数。看输出波形畸变程度和放大倍数。
输入范围越大越好,放大倍数越大越好,波形畸变越小越好。如果需定量测量,就要算出增益,带宽,增益带宽积。
静态分析包括计算法和图解分析法;动态分析包括图解分析法和微变等效电路法。在分析方法上,由于管子处于大信号下工作,故通常采用图解法。功率放大电路的分析任务是:最大输出功率、最高效率及功率三极管的安全工作参数。
(2)放大测量电路扩展阅读:
要求输出功率尽可能大为了获得大的功率输出,要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度,因此管子往往在接近极限运用状态下工作。
效率要高由于输出功率大,因此直流电源消耗的功率也大,这就存在一个效率问题。所谓效率就是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值。这个比值越大,意味着效率越高。
③ 如何用示波器测量放大电路的相频特性
如果要测量相频特性,
则需要示波器至少有2个通道,另外肯定还需要一台信号发生器用于扫频或手动改变频率;
测量时,信号发生器的输出端接待测放大器的输入端,同时接到示波器的一个通道,放大器的输出端则接示波器的另一个通道。
利用示波器的光标功能,可以读出两个通道之间的时间差,这个时间差可以进一步换算成相位差。稍微先进一点的数字示波器,会提供直接对两个通道相位差进行测量的功能,这样会更为方便。
逐步改变信号发生器的频率,重复测量,可以得到不同频率下的相位差;
以频率为横轴,相位差为纵轴,描点后即可得到放大器的相频特性。
利用以上方法,可以测量出+/-180度以内的相移。
④ 测量放大电路的基本要求
在测量控制系统中,用来放大传感器输出的微弱电压、电流或电荷信号的放大电路称为测量放大电路。 基本要求:
1) 输入阻抗应与传感器输出阻抗相匹配;
2) 一定的放大倍数和稳定的增益;
3) 低噪声;
4) 低的输入失调电压和输入失调电流以及低的漂移;
5) 足够的宽带和转换速率;
6) 高共模输入范围和高共模抑制比;
7) 可调的闭环增益;
8) 线性好、精度高;
9) 成本低。
⑤ 能否用数字万用表测量放大电路的电压放大倍数
不能,数字万用表针对的是直流电和低频电,放大电路是脉动电或高频电。
⑥ 运算放大器测量电路不工作,请大神帮忙分析原因
通过你对问题的说明,最大可能应该是反相比例运算电路的反馈支路吸收了热敏电阻阻值变化引起的电压变化。由于反相比例运算电路的反馈支路应该接回输入端且与被测信号量进行叠加。若将输入电压信号接反向输入端,当输入电压信号增大时,输出电压信号减小,反馈信号与输入信号叠加后相当于对输入信号产生分流,吸收了其电压的变化量。因此,电压的变化通过运放的量就减少,最终造成无法实现正确放大。
可以试用同相比例运算电路进行测量,即输入信号通过同相输入端输入运放,反馈信号接运放反相输入端。这样反馈信号就不会对输入信号产生分流现象。若输出必须与输入信号反相,则可再在输出加一级运放作为反向跟随电路。此时原理的分析为:当输入电压信号增大时,输出电压信号也增加,但却通过反相输入端进行反馈,将使输出信号不再增加而稳定在放大后的数值上。
可以按照上述方法试一下,若仍然不能正常放大,也许可能是运放的输入阻抗太小所致,可换另外一个运放再试一下,说不定就好了。
⑦ 三极管及单管放大电路工作原理放大电路静态和动态测量方法
三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。分成NPN和PNP两种。我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
下面的分析仅对于NPN型硅三极管。如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。
三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。这有几个原因。首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。另一个原因就是输出信号范围的要求,如果没有加偏置,那么只有对那些增加的信号放大,而对减小的信号无效(因为没有偏置时集电极电流为0,不能再减小了)。而加上偏置,事先让集电极有一定的电流,当输入的基极电流变小时,集电极电流就可以减小;当输入的基极电流增大时,集电极电流就增大。这样减小的信号和增大的信号都可以被放大
⑧ 如何测量放大电路的截止频率
输入扫频信号,检测输出端电压。输出较最大输出下降3db时的频率点为截止频率。