第3章 小信号放大电路
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小信号谐振放大电路小信号谐振放大电路是一种常见的电路结构,用于放大小信号。
在电子领域中,信号的放大是非常重要的,因为很多时候我们需要将微弱的信号放大到能够被设备或仪器检测和处理的程度。
小信号谐振放大电路正是为了满足这个需求而被设计出来的。
让我们来了解一下什么是小信号。
小信号是一种幅度较小的信号,其振幅通常在微伏至几毫伏之间。
小信号的特点是频率较高,而且其振幅与时间无关。
这与我们平常所说的大信号是有所不同的,大信号通常是指振幅较大的信号。
谐振放大电路的设计目的是为了放大小信号,同时保持信号的形状和频率不发生变化。
为了实现这一目标,谐振放大电路通常由三个主要部分组成:谐振电路、放大电路和反馈电路。
谐振电路是谐振放大电路的核心部分,它由电感和电容组成。
电感和电容的选择要根据信号的频率来确定,以保证电路能够在特定频率下产生谐振。
谐振电路的作用是使得电路在特定频率下具有最大的响应,从而放大信号。
放大电路是谐振放大电路的另一个重要组成部分,它通常由晶体管或运放等放大器件组成。
放大器件的选择要根据信号的幅度和功率要求来确定。
放大电路的作用是将输入的小信号放大到所需的幅度,同时保持信号的形状和频率不变。
反馈电路是谐振放大电路的最后一个组成部分,它通过将部分输出信号反馈到输入端,以实现放大电路的稳定性和线性度。
反馈电路的作用是减小放大电路的非线性失真和增加电路的稳定性。
谐振放大电路的工作原理是信号经过谐振电路进入放大电路进行放大,然后通过反馈电路将部分输出信号再次输入到放大电路中。
这种反馈机制可以使得电路的增益和频率响应更加稳定,同时减小非线性失真。
小信号谐振放大电路在实际应用中有着广泛的应用。
例如,在无线通信系统中,小信号谐振放大电路被用于放大接收到的微弱信号,以便进行后续的信号处理。
在音频放大器中,小信号谐振放大电路被用于放大音频信号,以驱动扬声器产生声音。
此外,小信号谐振放大电路还被广泛应用于科学研究、医疗设备和工业控制等领域。
第3章习题答案3.2.1 选择题1.晶体管能够放大的外部条件是___C______。
(a) 发射结正偏,集电结正偏 (b) 发射结反偏,集电结反偏(c) 发射结正偏,集电结反偏2.当晶体管工作于饱和状态时,其__A_______。
(a) 发射结正偏,集电结正偏 (b) 发射结反偏,集电结反偏(c) 发射结正偏,集电结反偏3. 测得晶体管三个电极的静态电流分别为0.06mA,3.66mA和3.6mA。
则该管的为___C______。
(a) 40 (b) 50 (c) 604.反向饱和电流越小,晶体管的稳定性能___A______。
(a) 越好 (b) 越差 (c) 无变化5.温度升高,晶体管的电流放大系数b___A______。
(a) 增大 (b) 减小 (c) 不变6.温度升高,晶体管的管压降|UBE|__B_______。
(a) 升高 (b) 降低 (c) 不变7.对PNP型晶体管来说,当其工作于放大状态时,__C______极的电位最低。
(a) 发射极 (b) 基极 (c) 集电极8.温度升高,晶体管输入特性曲线____B____。
(a) 右移 (b) 左移 (c) 不变9.温度升高,晶体管输出特性曲线___A_____。
(a) 上移 (b) 下移 (c) 不变10.温度升高,晶体管输出特性曲线间隔___C_____。
(a) 不变 (b) 减小 (c) 增大11.晶体管共射极电流放大系数b随集电极电流iC___B_____。
(a) 不变化 (b) 有一定变化 (c) 无法判断12.当晶体管的集电极电流时,下列说法正确的是__C_____。
(a) 晶体管一定被烧毁 (b) 晶体管的 (c) 晶体管的一定减小13.对于电压放大器来说,___B____越小,电路的带负载能力越强。
(a) 输入电阻 (b) 输出电阻 (c) 电压放大倍数14.在单级共射放大电路中,若输入电压为正弦波形,则输出与输入电压的相位___B____。
直流小信号放大电路设计1. 简介直流小信号放大电路是一种用于放大微弱直流信号的电路,常用于传感器信号放大、音频放大等应用中。
本文将介绍直流小信号放大电路的设计原理、常见的电路拓扑结构以及参数计算方法。
2. 设计原理直流小信号放大电路的设计原理基于三个关键概念:直流耦合、负反馈和放大器参数。
2.1 直流耦合直流耦合是指通过一个电容将输入和输出端之间的直流分离开,使得输入和输出端可以采用不同的偏置点。
这样可以保证输入端不受到输出端偏置点的影响,并且避免了由于耦合电容引入的低频截止频率。
2.2 负反馈负反馈是通过将一部分输出信号与输入信号相减,再加以适当增益后送回输入端,来抑制非线性失真并提高整体增益稳定性。
负反馈能够降低电路的非线性失真和频率响应波动,并提高输入和输出之间的线性关系。
2.3 放大器参数在设计直流小信号放大电路时,需要考虑以下几个重要的参数:•增益(Gain):表示电路输出信号与输入信号之间的比例关系。
•输入阻抗(Input Impedance):表示电路对输入信号源的负载能力。
•输出阻抗(Output Impedance):表示电路对负载的驱动能力。
•带宽(Bandwidth):表示电路能够放大的频率范围。
3. 常见的电路拓扑结构直流小信号放大电路有多种常见的拓扑结构,其中包括共射放大器、共集放大器和共基放大器等。
3.1 共射放大器共射放大器是一种常用的直流小信号放大电路,其特点是输入端与输出端都是以共射方式连接到晶体管。
这种拓扑结构具有较高的增益和较低的输出阻抗,适用于需要较高增益和较低输出阻抗的应用场景。
3.2 共集放大器共集放大器是一种常见的直流小信号放大电路,其特点是输入端与输出端都是以共集方式连接到晶体管。
这种拓扑结构具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗,适用于需要较高输入阻抗和较低输出阻抗的应用场景。
3.3 共基放大器共基放大器是一种常见的直流小信号放大电路,其特点是输入端与输出端都是以共基方式连接到晶体管。
小信号放大电路图详解小 信号放大一直是电子设计竞赛经久不衰的题目,也是工程师们设计电路时经常遇到的问题。
作者历经小信号放大的血泪史,介绍了小信号放大中的集成芯片放大电 路、滤波器电路和分立元件放大器,有详细的电路图讲解哦!其中LC无源滤波器的软件设计、仿真以及硬件制作流程也合适很多其他电路设计。
第一部分:集成芯片放大器电路图讲解不知有多少童鞋知道TI公司的LHM6624。
这个芯片对于作者来说那是福星一枚。
其主要技术指标如下:Single/Dual Ultra Low Noise Wideband Operational Amplifier(单/双电源低噪声宽带小信号放大器);其增益带宽积在单电源供电时可达1.5GHz,双电源供电时可达1.3GHz;供电电压双电源 (± 2.5V to ± 6V)单电源(+5V to +12V);摆率(Slew rate) 350V/μs增益为10dB(AV = 10)时摆率400V/μs;输入噪声0.92nV/;输入失调电压典型值700uV 。
应用电路图如下:其中双电源供电±5V,C12,C13作用是电源滤波,即稳压;输入阻抗为50W;输出信号峰峰值可至8V(最好不要超过3V,因为大信号会出现非线性放 大)。
这是一个典型的同相放大器,放大倍数计算公式为AV=R14/R12,图中参数放大倍数20倍,即26dB。
值得注意的一点是电阻R16的作用:调 节零漂~如果对低频放大没什么特别需要的话,此处电阻R13,R16以及C11都可省略,但是如果想要放大直流信号的话,此处调节电路就十分有必要了。
模拟放大电路的电源滤波处理是十分有必要的,目的是防止高频模拟信号影响污染整个电源系统。
图中C12,C13在pcb中的位置要尽量靠近IC的电源入 口。
另外也可选择把磁珠(要求严格时可用电感,要求不高时可用100W电阻)和两个电容组成p形滤波电路, 这样可以把电源中的噪音滤得干干净净~2:滤波器滤波器分为有源滤波器和无源滤波器两种,区别在于有没有外接电源。
小信号放大和检波电路-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以如下编写:在电子工程学中,小信号放大和检波电路是两个非常重要的电路技术。
小信号放大电路被广泛应用于电子设备中,用于放大微弱的信号,使其能够被后续的电路部分处理。
而检波电路则用于将信号转换为可测量或可用于其他用途的形式。
小信号放大电路的作用在于将微弱的信号放大到可以进行后续处理的程度。
对于一些微弱的输入信号,如传感器输出、天线接收到的无线信号等,需要经过放大才能提供足够的幅度和信噪比。
小信号放大电路的基本原理是通过扩大信号的振幅,同时保持信号的形状不发生失真。
常见的小信号放大电路类型包括共射放大器、共基放大器、共集放大器等。
检波电路则用于将信号转换为可以进行测量或其他用途的形式。
在无线通信系统中,检波电路常用于将调制信号解调出来,恢复原始的基带信息。
在音频领域,检波电路常用于音频信号的放大、录制和播放等。
检波电路的基本原理是通过对输入信号进行非线性操作,将其转换为包络信号或直流成分。
常见的检波电路类型包括整流器、解调器和鉴频器等。
小信号放大和检波电路在各个领域都有广泛的应用。
在通信技术中,小信号放大电路在无线传输、射频电路和调制解调等方面起着重要作用。
检波电路则在无线通信、音频处理和数据采集等领域具有重要应用。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加,对小信号放大和检波电路的研究和应用也将不断深入,为各个领域的发展提供强有力的支持。
文章结构部分的内容应该包含有关整篇文章的结构和内容安排的说明。
可以参考以下内容撰写文章1.2的内容:1.2 文章结构本文主要讨论小信号放大和检波电路的原理、类型及其应用前景。
为了使读者更好地理解文章内容,本文按照以下结构组织:引言部分将首先对文章的主题进行概述,介绍小信号放大和检波电路的基本概念和作用。
然后,详细阐述本文的目的和意义,以引起读者的兴趣和阅读动力。
正文部分分为两个主要部分:小信号放大电路和检波电路。
小信号放大电路
小信号放大电路又称低噪声放大电路,是一种通过放大前端接收到的微弱信号,使其
能满足负载使用要求,而不损失信号质量的一种电路。
由于小信号放大电路能把低噪声信
号放大,因而得名。
它能被广泛应用于无线通信、交流系统、激光测距、高级声学等领域。
小信号放大电路和普通的放大电路相比,具有以下特点:
1、小信号放大电路的放大增益一般较小,多数情况下在20dB以下。
同时,低噪声特
性要求该电路具有良好的抑制肉噪功能。
这也就要求小信号放大电路的线性度在较小的输
入信号范围内能够达到很好的效果。
2、生产小信号放大电路时,除了具有高精度要求的功率放大器以外,同时还要采用
精密的滤波技术,以期满足各种应用的需求。
一般来说,低频不少于300Hz的脉冲波和具
有良好质量的模拟信号,往往需要使用量电容器来极大地提高这种类型电路的运行性能。
3、为了改善小信号放大电路的性能,在设计电路时,应该把电路的电源电容和过采
样电容采用连续的方式,以在一的滤波器的状态下进行调节,从而提高放大器的噪声衰减
能力。
另外,在此基础上,应该添加偏调波滤波器,以调节整个负责放大电路的分支,来
降低噪声水平。
4、小信号放大电路通常采用一种被称为音频功放的放大结构,它能把收到的微弱信
号转换为较大的信号,并同时抑制多发噪是声音,以达到较好的信号放大效果。
另外,小信号放大电路还有一些应用是特殊的,比如激光测距仪、超声波及单片机技术,等。
这些电路的设计中,除了具有一定的放大系数,同时还要考虑它的速度快、噪声
小等特点,以期达到提高性能能力的目标。
第3章习题解答习题来源:严国萍,龙占超,通信电子线路,科学出版社,2006年第一版,2009年第五次印刷,P89~P913-1. 解答晶体管低频放大器主要采用混合参数(H参数)等效模型分析方法;而晶体管高频小信号放大器主要采用形式等效电路(Y参数)以及物理模拟等效电路(混合π参数)分析方法。
分析方法的不同,本质原因在于晶体管在高频运用时,它的等效电路不仅包含着一些和频率基本没有关系的电阻,而且还包含着一些与频率有关的电容,这些电容在频率较高时的作用是不能忽略的。
高频小信号放大器不能用特性曲线来分析,这是因为特性曲线是晶体管低频运用时的工作曲线,是不随工作频率变化的;但晶体管在高频运用时,其结电容不可忽略,从而使得晶体管的特性随频率变化而变化。
因此在分析高频小信号时,不可用特性曲线来分析。
3-2. 解答r bb’含义:从晶体管内部结构可知,从基极外部引线b到内部扩散区中某一抽象点b’之间,是一段较长而又薄的N型(或P型)半导体,因掺入杂质很少,因而电导率不高,所以存在一定体积电阻,故在b-b’之间,用集总电阻r bb’表示。
r b’c含义:晶体管内部扩散区某一抽象点b’到集电极c之间的集电结电阻。
r bb’的影响:r bb’的存在,使得输入交流信号产生损失,所以r bb’的值应尽量减小,一般r bb’为15~50Ω。
r b’c的影响:因为集电结为反偏,所以r b’c较大,r b’c一般为10k~10MΩ,特别是硅管,r b’c很大,和放大器负载相比,它的作用往往可以忽略。
3-3. 解答g m是晶体管的跨导,反映晶体管的放大能力,即输入对输出的控制能力。
它和晶体管集电极静态电流(I E )大小有关。
3-4. 解答因为高频小信号放大器的负载是一个谐振回路,如果阻抗不匹配,会使输出信号幅度减小,而且会失真,为此,必须考虑阻抗匹配的问题。
3-5. 解答小信号放大器主要质量指标有:增益,通频带,选择性,工作稳定性,噪声系数这5个指标。
小信号谐振放大电路小信号谐振放大电路是一种常见的电子电路,用于放大特定频率的小信号。
它主要由谐振电路和放大电路组成。
我们来了解一下谐振电路。
谐振电路是由电感、电容和电阻组成的电路,具有特定的共振频率。
在共振频率附近,电路的阻抗较小,可以实现对特定频率信号的放大。
常见的谐振电路有LC谐振电路和RLC谐振电路。
在小信号谐振放大电路中,谐振电路起到选择特定频率的作用,将其他频率的信号滤除。
放大电路则对选定的频率信号进行放大。
放大电路通常采用晶体管或运放等器件。
在设计小信号谐振放大电路时,需要考虑以下几个关键因素。
首先是谐振频率的选择。
谐振频率由谐振电路中的电感和电容决定,可以通过调整电感和电容的数值来实现。
一般情况下,谐振频率应与输入信号的频率相匹配,以实现最大的放大效果。
其次是放大电路的设计。
放大电路的设计要考虑到放大倍数、频率响应和功率消耗等因素。
放大倍数越大,信号的放大效果越好;频率响应越平坦,输出信号失真越小;功率消耗越小,则电路效率越高。
为了保证电路的稳定性和可靠性,还需要考虑电路的偏置和稳定电源的设计。
偏置电路可以使放大电路在工作时保持稳定的工作状态,稳定电源则可以提供稳定的工作电压和电流。
小信号谐振放大电路具有广泛的应用。
在无线通信领域,它常被用于调频收音机、无线电发射机等设备中,用于接收和放大特定频率的无线信号。
在音频放大器中,它也被用于放大音频信号,提供更高的音质和音量。
总结起来,小信号谐振放大电路是一种用于放大特定频率信号的电路。
它由谐振电路和放大电路组成,通过谐振电路选择特定频率的信号,并通过放大电路对其进行放大。
在设计时需要考虑谐振频率的选择、放大电路的设计以及电路的稳定性和可靠性等因素。
小信号谐振放大电路在无线通信和音频放大等领域有着广泛的应用。