当电压放大电路的开路增益和输出电阻固定后_放大器的设计基础

放大器是电子电路(尤其是模拟电路)中的主要构件之一,使用放大器,它们会提高信号电平。

放大器是一个术语,用于描述增加输入信号强度的电路。

放大器广泛用于从音频应用到射频应用的各个领域中。

但是,对于所有放大器,无论是直流,音频,射频,小信号,大信号还是任何其他应用中的放大器,都有许多共同的考虑因素。

电子放大器可以以多种方式分类。 它们可以提供高输入阻抗,低输出阻抗,并且可以具有各种不同的偏置和工作模式。 高功率,低噪声,A类放大器,B类放大器,C类放大器等。 选择每种类型的放大器以适合不同的应用。

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放大器电路

放大器的电路符号

普通放大器符号是三角形,在整体框图中,通常如下图所示在正方形内。

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放大器的电路符号

通常,放大器符号,尤其是在电路内部使用时,如下图所示。

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放大器的电路符号

第二个符号通常用于表示电路中的运算放大器。

放大器的设计基础

放大器可以多种方式制造。 他们可以使用双极晶体管,场效应晶体管,甚至热电子阀/真空管。 放大器可以包括在某种形式的电路块或集成电路中。 它们甚至可以采用运算放大器的形式。

可以将放大器视为具有两个输入端子和两个输出端子的模块。 由于接地通常是输入和输出的公共端子,因此通常只有三个端子:输入,输出和公共端子。

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放大器增益,输入和输出电阻

注意:尽管输入和输出的“冷”端通常已接地,但在上图已单独显示,因为这是通用图示

放大器具有三个主要属性:

输入电阻-Rin:输入电阻是信号源应用于放大器输入时所看到的电阻。输入电阻将成为信号源的负载。负载是纯电阻的情况是一种特殊情况,更通常的情况负载是阻抗。但是,出于解释目的,此处将其视为电阻性的。

通过测量输入电流和电压,并使用欧姆定律确定电阻,可以轻松确定输入电阻

输出电阻-Rout输出电阻是可以认为在放大器内的电阻,如下所示。它将与施加到放大器的任何负载形成一个分压器网络。同样,输出将具有指示性的ad电容性元件,这意味着它将是一个阻抗,但是对于大多数低频应用而言,出于同样解释的目的,可以将其视为电阻性的。

可以通过在无负载条件下然后在负载条件下(即施加的负载)测量输出电压来确定输出电阻。知道开路电压和负载电阻以及负载下内部电阻两端的压降,就可以确定源输出电阻。

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放大器的电压增益

增益:放大器的增益显然是其性能的关键因素。

通常,电压增益AV是关注的关键因素。 定义为输出电压除以输入电压:

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放大器的Gain

通常,在放大器内,波形可能会反转,这由增益为负的事实导致的。 换句话说,如果放大器的绝对增益值为5,但将信号反相,对于1伏输入,输出将为-5伏,当输入到上面的等式中时,可知其增益为-5 。

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放大器输出电压反转,即与输入相位差180°

在电路内也可以具有电流增益。 当需要驱动低阻抗负载时,这特别有用。 有必要增加电流水平,通常保持电压不变。 诸如双极晶体管发射极跟随器,FET源极跟随器,具有100%反馈的运算放大器缓冲器之类的电路,为此使用电子管/阀门,此时其使用的电路通常为阴极跟随器。

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电流增益

使用电路提供电流增益时,通常需要确保电路具有足够的驱动能力。 电路可能能够为低电流水平提供电流增益水平,在某些情况下,它们可能无法提供某些情况下可能需要的高电流水平。 举一个非常明显的例子:一个小的运算放大器缓冲器将无法独自驱动一个大型扬声器。

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