放大电路的用途和组成
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史上最全的运放典型应用电路及分析运放(Operational Amplifier,简称OP-AMP)是一种非常重要的电子元件,被广泛应用于各种电路中。
它具有高增益、输入阻抗高、输出阻抗低和大动态范围等特点,适用于信号放大、滤波、求和、差分运算等各种应用。
下面将介绍几个常见的运放典型应用电路。
1. 基本运算放大器(Inverting amplifier)电路:该电路是运放最基本的应用之一,用于放大信号。
它的输入信号通过一个电阻连接到运放的一个输入引脚(负输入端),另一个输入引脚通过一个反馈电阻与输出端相连。
这样,在负输入端和输出端之间形成一个负反馈回路。
根据负反馈原理,输入信号被放大后反馈到负输入端,并与输入信号相位反向,达到放大输入信号的效果。
2. 非反转放大器(Non-inverting amplifier)电路:与基本运算放大器相比,非反转放大器电路在输入信号的反馈上有所不同。
在该电路中,输入信号直接连接到运放的一个输入引脚(正输入端),另一个输入引脚通过一个电阻与负电源端相连。
输出信号通过一个反馈电阻连接到正输入端。
这样,输出信号经过反馈后加入到正输入端,与输入信号相位相同,实现了对输入信号的放大。
3.滤波电路:运放可用于构建各种滤波电路,如低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器等。
滤波器根据频率的不同选择性地削弱或放大信号的不同频段。
例如,低通滤波器能够削弱高频信号,使得输出信号更加接近原始信号的低频部分。
4.增益控制电路:运放可以用于实现可变增益放大器。
通过调节输入信号与反馈电阻之间的比例关系,可以实现对输出信号的不同放大倍数的控制。
这种电路广泛应用于音频设备、通信系统等领域。
5.比较器电路:利用运放的比较特性,可以将其应用为比较器。
比较器通过将待测信号与参考电压进行比较,并给出一个高低电平作为输出信号。
这种电路广泛应用于电压比较、开关控制、实现零点检测等场景。
总而言之,运放的应用非常广泛,可以根据不同的需求设计出各种典型电路。
rc阻容放大电路RC阻容放大电路是一种常用的放大电路,由电阻(R)和电容(C)组成。
这种电路可以放大输入信号的幅度,并将信号输出。
下面将详细介绍RC阻容放大电路的原理、特性、应用和优缺点。
1. 原理:RC阻容放大电路基于电容的充放电过程来实现信号的放大。
当输入信号施加在电容上时,电容开始充电,此时电容上的电压逐渐增大。
电容充电过程可以看作是一个低通滤波器,将高频信号滤去,只放大低频信号。
当输入信号发生变化时,电容将重新开始充放电过程,从而实现信号的放大。
2. 特性:- 频率响应特性:RC阻容放大电路具有滤波特性,能够削弱高频信号,因此适用于放大低频信号。
- 放大倍数:RC阻容放大电路的放大倍数取决于电容和电阻的数值,可以通过调节电阻和电容的数值来改变放大倍数。
- 相位延迟:RC阻容放大电路具有一定的相位延迟,延迟时间与电容和电阻的数值相关。
3. 应用:RC阻容放大电路在实际应用中有广泛的用途,常见的应用包括:- 音频放大器:RC阻容放大电路可以放大音频信号,常用于音响设备中。
- 滤波器:RC阻容放大电路可以用作低通滤波器,滤除高频噪声,保留低频信号。
- 信号处理:RC阻容放大电路可以用于信号处理,如放大、补偿等。
4. 优缺点:RC阻容放大电路的优点包括:- 简单性:RC阻容放大电路由简单的电阻和电容组成,电路结构简单,易于实现。
- 经济性:RC阻容放大电路的元器件成本低廉,适合大规模应用。
RC阻容放大电路的缺点包括:- 噪声:由于电容充放电过程中存在噪声,因此RC阻容放大电路容易受到噪声的影响。
- 频率限制:RC阻容放大电路的频率响应范围受到电容和电阻的限制,难以实现宽带放大。
综上所述,RC阻容放大电路是一种常用的放大电路,可以用于音频放大、滤波和信号处理等应用。
它具有简单、经济的特点,但受到噪声和频率限制的影响。
在实际应用中,可以根据需要调节电容和电阻的数值来实现不同的放大倍数和频率响应。
一、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、中频和高频:按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,输出电压的相位拥输入电压是相反的,性能不够稳定,可用于一般场合。
此主题相关图片如下:(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RBl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。
500ma 放大电路500mA放大电路是一种常见的电子电路,它可以放大电流信号的幅度。
在很多应用中,我们需要将微弱的电流信号放大到较大的电流值,以便更好地驱动负载或进行信号处理。
本文将介绍500mA放大电路的工作原理、应用以及设计注意事项。
首先,让我们来了解500mA放大电路的工作原理。
该电路通常由放大器、电源以及负载组成。
放大器是电路的核心部件,它接收输入的电流信号,并将其放大到较大的电流值。
电源为电路提供所需的电能,使得放大器能够正常工作。
负载是电路的输出部分,它将放大后的电流信号传递给外部电路或器件。
在实际应用中,500mA放大电路具有广泛的用途。
它可以用于音频放大器、电源驱动器、传感器信号放大以及通信设备等领域。
例如,音频放大器可以将微弱的音频信号放大到足够大的电流值,以便驱动扬声器或耳机。
电源驱动器可以将电源的电流放大,以满足负载的功率需求。
传感器信号放大器可以放大传感器输出的微弱电流信号,以提高系统的灵敏度。
通信设备中的放大电路可以将输入信号放大,以便传输或接收远距离的信号。
设计500mA放大电路时,需要注意以下几点。
首先,选择合适的放大器。
放大器的增益和带宽应该满足电路的需求。
其次,设计适当的电源电路。
电源电路应该能够提供稳定的电压和电流输出,以确保放大器的正常工作。
同时,电源电路还应具备过电流保护和短路保护等功能,以保护电路的安全运行。
此外,还需要合理布局电路,以减少电路的干扰和噪声。
最后,进行电路的测试和调试,以确保电路的性能和稳定性。
500mA放大电路的设计和应用需要一定的电子电路知识和经验。
在实际应用中,还需要考虑电路的成本、尺寸和功耗等因素。
因此,设计人员需要综合考虑各种因素,进行合理的电路设计和优化。
总之,500mA放大电路是一种常见的电子电路,它可以将微弱的电流信号放大到较大的电流值。
该电路在音频放大、电源驱动、传感器信号放大和通信设备等领域具有广泛的应用。
在设计和应用500mA放大电路时,需要考虑放大器的选择、电源电路的设计、电路布局以及测试和调试等因素。
168169新授课 )传感器(麦克风),将声音转换成相应的电压信号。
)放大器,将麦克风输出的微弱电压信号放大到所需要的值。
)再生器(扬声器),将放大后的电信号还原成声音。
)电源,提供放大器工作所需要的直流电压。
.什么是放大电路同时满足以下两个条件的电路:)输出信号的功率大于输入信号的功率。
)输出信号波形与输入信号波形相同(不失真)。
用框图表示:输入端:加入需要放大的信号。
输出端:得到放大的输出信号。
组成:一个放大电路必须含有晶体管(或电子管)这样的器件,同时还包含电阻、电感、变压器等元器件。
.放大器的分类)按放大器的频率高低分⎪⎩⎪⎨⎧高频放大器低频放大器直流放大器)按被放大信号的类型分⎪⎩⎪⎨⎧功率放大器电压放大器电流放大器170(a )双电源供电;(b )单电源供电;(c )是(b )图的习惯画法(不画出集电极电源)。
各元器件的作用: ① 晶体管V :工作在放大状态,起电流、电压放大作用。
② 基极偏置电阻b R :它使电源U E 给晶体管提供一个合适的基极电流B I (又称偏流),保证晶体管工作在合适的状态。
取值范围在几十千欧到几百千欧。
③ 集电极负载电阻c R :作用是把晶体管的电流放大转换为电压放大。
它的取值范围一般在几千到几十千欧。
④ 耦合电容1C 和2C :起隔直流通交流的作用。
交流信号从1C 输入经过放大从2C 输出,同时1C 把晶体管的输入端与信号源之间,2C 把输出端和负载之间的直流通路隔断。
一般选用电解电容,使用时注意极性的区分。
⑤ 集电极电源U E :作用一是给晶体管一个合适的工作状态(保证发射结正偏,集电结反偏),二是为放大电路提供能源。
2.静态工作点的建立171这时晶体管的直流电压:CE BE U U 、和对应的直流电流B I 、C I 统称为静态工作点CEQ Q BE U U 、、BQ I 、CQ I 。
如上图(b )所示是放大电路的直流通路,由于耦合电容的作用,直流只在直流通路内流动,所以将耦合电容1C 、2C 看作断路的部分去掉,剩下的即为直流通路。
放大电路的工作原理
放大电路是电子设备中常见的一种电路,它可以将输入信号放大到所需的幅度,从而实现信号的增强和处理。
放大电路的工作原理主要包括放大器的基本结构、放大器的工作原理和放大器的分类。
首先,放大电路的基本结构包括输入端、输出端和放大器。
输入端接收输入信号,输出端输出放大后的信号,而放大器则是实现信号放大的关键部件。
放大器通常由电子元件如晶体管、电阻、电容等组成,通过这些元件的协同作用,实现对输入信号的放大。
其次,放大电路的工作原理是利用放大器对输入信号进行放大。
当输入信号进
入放大器后,放大器会根据其内部的电路结构和工作原理,对输入信号进行放大处理,从而得到放大后的输出信号。
放大器通常会根据信号的不同特性,采用不同的放大方式,如电压放大、电流放大、功率放大等。
最后,放大电路根据其工作原理和放大方式,可以分为多种不同类型的放大器,如电压放大器、功率放大器、运放放大器等。
每种放大器都有其特定的应用场景和工作特性,可以根据实际需求选择合适的放大器类型。
总的来说,放大电路的工作原理是通过放大器对输入信号进行放大处理,从而
得到所需的输出信号。
放大电路在电子设备中有着广泛的应用,是实现信号处理和增强的重要组成部分。
通过对放大电路的工作原理和分类的了解,可以更好地理解其在电子设备中的作用和应用。
一、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、中频和高频:按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,输出电压的相位拥输入电压是相反的,性能不够稳定,可用于一般场合。
此主题相关图片如下:
(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RBl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。
此主题相关图片如下:
(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Vl和V。
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。
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(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。
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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)甲类单管功率放大箱
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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RL 通过变压器匝数比折算过来的;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态,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
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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于才导通,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VTl导通VT2截止,负半周时VT2导通VTl截止。
两个管于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%。
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,VTI、VT2流过的电流很小,电容C上充有对地为1/2E的直流电压.在有输入信号时,正半周时VTI譬通,VT2截止,集电板电流方向如图所示,负载RL上得到放大了的正半周输出信号.负半周时VTl截止,VT2导通,集电极电流的方向如图所示,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。
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三、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RE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。
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(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VTl和VT2的特性相同,两组电阻数值也相同,RE有负反馈作用。
实际上这是一个桥形电路,两个Rc和两个管子是四个桥臂,输出电压V。
从电桥的对角线上取出。
没有输入信号时,因为·RCl: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。
四、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“一”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按正,负电源.输入信号按到同相输入端(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接人反相输入端,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l或小于1,
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(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。
放大电路读圈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,首先要把它遂级分解开,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。