放大器基础知识解析PPT课件

电 流增 2l0gA 益 i (dB )
Ag
io vi
功率 1l增 0 g A P 益 (dB)
.
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2.2 运算放大器性能指标
4. 频率响应
A.频率响应及带宽
在输入正弦信号情况下，输出随输入信号频率连续变化的稳 态响应，称为放大电路的频率响应。
输入经驱动放大的触发脉冲，当T4的栅极为低电位时，栅－源极电压差
为零，场效应管T4关断，能量存储电容器C4通过旁路电阻R6和二极管D2
快速充电，充电时间由时间常数决定。时间常数还决定了两次脉冲之间
的最小间隔。当T4栅极为高电位时，T4导通， C4中存储的能量通过T4
和D1向超声探头放电，激发脉冲超声波。电阻R7则调节激发能量,改变超
• 输入电阻（阻抗） • 输出电阻（阻抗） • 增益 • 频率响应
.
返2回0
2.2 运算放大器性能指标
• 输入/输出电阻（阻抗）
1. 输入电阻
Ri
vt it
输入电阻是表明放
大电路从信号源吸取信
号大小的参数，对输入 为电压信号的放大电路，
Ri愈大，则放大电路输 入端的Vi值愈大。反之， 输入为电流的放大电路，
放大器基础知识
本章重点介绍
.
1
1引言
现代科学及高新技术研究中，对数据的采集 和处理的测量精度、数据容量、采集速度、信 息传递和处理速度等的要求越来越高，相应电 子系统的设计要满足上述的新要求。学习如何 采用现代的电子技术的成就及应用，学会和掌 握高速、高分辨率、高性能电路和模块的工作 原理、构成方法及应用设计，是本课程学习的 主要目的。
绝对最大差电压
共模抑制 最大共模电压
电源变化引起的漂移 温度引起的漂移
输入失调电压 输入噪声 开环增益
闭环增益
时间引起的漂移 满功率响应 初始偏置电流 初始差电流 输入阻抗
过载恢复时间 额定输出 调整时间 转换速率
单位增益小信号响应
输出阻抗
.
19
2.2 运算放大器性能指标
主要性能指标（系统设计中）：
vo
AVOvi
RL Ro RL
AV
vo vi
Avo
RL Ro RL
由此可见: RL
Av 即负载的大小会影响增益的大小
要想减小负载的影响，则希望…？ （考虑改变放大电路的参数）
Ro RL
理想情况
.
Ro 0
14
2.1 运算放大器的类型
A. 电压放大模型
另一方面，考虑 到输入回路对信号源 的衰减。
7
图2.13 （a）平方律检波电路 （b）峰值包络检波器
输入阻抗较小，而且会带来严重的非线性失真。真对这
种情况，可以采用专用的信号检波集成电路模块来实现
ຫໍສະໝຸດ Baidu
对超声信号的检波。
.
8
检波电路
.
返9回
数据采集电路的结构
返回
.
10
2 放大器基本概念及主要性能标
2.2.1 运算放大器的类型
2.2.2 运算放大器性能指标
放大器 ≈ 放大电路
.
2
典型信号处理系统举例：
超声信号发射、. 采集、处理系统
3
高压脉冲产生发射电路
.
返4回
图中，在同步信号产生逻辑电路的控制下，产生高电压脉冲信号，以
启动超声换能器发出超声脉冲。在图2.7中，虚线框内的电路部份形成了
可控的开关。
在开关电路中，采用了双极性三极管对管驱动的方式驱动场效应管T4
由输入回路得：
ii
is
Rs Rs Ri
要想减小对信号源的衰减，则希望…？ Ri Rs 理想情况： Ri 0
.
16
2.1 运算放大器的类型
C. 互阻放大模型（自学）
D. 互导放大模型（自学）
.
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2.1 运算放大器的类型
E. 隔离放大电路模型
输入输出回路没有公共端
.
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2.2 运算放大器性能指标
声波的幅值。400V的高压电源可采用美国SpellMan公司的印刷电路板安
装高压发生器MHV[69]。MHV的电压输出可在0－500V之间进行调整，且
体积较小便于电路板安装。
.
5
串联输入限幅电路
并联输入限幅电路
.
返6 回
可控增益放大电路实例
可变增益在从0至80dB范围内可获得0.05%的分辨率
.
.
12
2.1 运算放大器的类型
放大器（放大电路）的表示方法
vs
信号源电压
RL
负载电阻
Rs
信号源内阻
vo
输出电压
v
i
i
i
输入电压 输入电流
i. o
输出电流 13
2.1 运算放大器的类型
A. 电压放大模型
A vo ——负载开路时的
电压增益
R i ——输入电阻
R o ——输出电阻
由输出回路得:
则电压增益为:
有
vi
Ri Rs
Ri
vs
要想减小衰减，则希望…？
Ri Rs
理想情况 Ri
.
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2.1 运算放大器的类型
B. 电流放大模型
A is ——负载短路时的
电流增益
由输出回路得：
io
Aisii
Ro Ro RL
则电流增益为：
Ai
io ii
Ais
Ro Ro RL
由此可见：RL
Ai
要想减小负载的影响，则希望…？ Ro RL 理 想 情 况 ：Ro
的开关状态。其中T1为对脉冲控制信号进行数字／模拟隔离的光电器件，
通过T1的集电极输出为三极管T2和T3提供饱和和截止两种状态的基极电
流。通过对管驱动方式，可以提高带容性负载的能力，具有较大的峰值
电流，且可以提高开关速度。
由场效应管T4的源极和漏极，以及其它阻容元件所组成的相关电路提
供了电容瞬间放电的高压脉冲的产生。其中，绝缘栅场效应管T4的栅极
Ri愈小，注入放大电路 的输入电流Ii愈大。
.
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2.2 运算放大器性能指标
• 输入/输出电阻（阻抗） 2. 输出电阻
Ro
vt it
vs 0,RL
输出电阻是表明放大电路带载能力参数，对输出为电
压信号的放大电路，Ro愈小，负载电阻的变化对输出电
压的影响愈小，带载能力愈强。而对输出为电流信号的
放大电路，Ro愈大，负载电阻的变化对输出电流的影响
.
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2.1 运算放大器的类型 引言
在信息社会中，大多数模拟电子系统中都 应用了不同类型的放大器（放大电路）。放大 器（放大电路）在电信号（电压或电流）的处 理过程中，根据不同系统的需要，用以完成信 号放大（缩小）、滤波、振荡、稳压、信号类 型转换、运算等功能（通过不同的功能电路）。
任何功能的放大器（放大电路）表示方法 如下：
愈小，带载能力愈强。
注意：输入、输出电阻为交流. 电阻
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2.2 运算放大器性能指标
3. 增益
反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量
转换为输出信号能量的能力。
四种增益：
Av
vo vi
Ai
io ii
Ar
vo ii
其 中 ： Av、Ai 常用分贝（dB）表示。
电压2 增 l0gA 益 v (dB)