放大電路,是指能把微弱的信號(hào)放大的電路,是構(gòu)成其他模擬電路(如濾波、振蕩、穩(wěn)壓等功能電路)的基本單元電路,大多數(shù)模擬電子系統(tǒng)中都應(yīng)用了不同類型的放大電路。“放大”是最基本的模擬信號(hào)處理功能,其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)能量的控制(即能量的轉(zhuǎn)換):用能量比較小的輸入信號(hào)來(lái)控制另一個(gè)能源,使輸出端的負(fù)載上得到能量比較大的信號(hào)。放大的對(duì)象是變化量,放大的前提是傳輸不失真。
放大電路,是增加電信號(hào)幅度或功率的電子電路。應(yīng)用放大電路實(shí)現(xiàn)放大的裝置稱為放大器。它的核心是電子有源器件,如電子管、晶體管等。為了實(shí)現(xiàn)放大,必須給放大器提供能量。常用的能源是直流電源,但有的放大器也利用高頻電源作為泵浦源。放大作用的實(shí)質(zhì)是把電源的能量轉(zhuǎn)移給輸出信號(hào)。輸入信號(hào)的作用是控制這種轉(zhuǎn)移,使放大器輸出信號(hào)的變化重復(fù)或反映輸入信號(hào)的變化�,F(xiàn)代電子系統(tǒng)中,電信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)送、接收、變換和處理,幾乎都以放大電路為基礎(chǔ)。
放大電路的基本形式有三種:共發(fā)射極放大電路、共基極放大電路和共集電極放大電路。在構(gòu)成多級(jí)放大器時(shí),這幾種電路常常需要相互組合使用。
放大電路有它本身的特點(diǎn):一是有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種工作狀態(tài),所以有時(shí)往往要畫(huà)出它的直流通路和交流通路才能進(jìn)行分析,二是電路往往加有負(fù)反饋,這種反饋有時(shí)在本級(jí)內(nèi),有時(shí)是從后級(jí)反饋到前級(jí),所以在分析這一級(jí)時(shí)還要能“瞻前顧后”。在弄通每一級(jí)的原理之后就可以把整個(gè)電路串通起來(lái)進(jìn)行全面綜合。
1.晶體管必須偏置在放大區(qū)。發(fā)射結(jié)正偏,集電結(jié)反偏。
2.正確設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn),使整個(gè)波形處于放大區(qū)。
3.輸入回路將變化的電壓轉(zhuǎn)化成變化的基極電流。
4.輸出回路將變化的集電極電流轉(zhuǎn)化成變化的集電極電壓,經(jīng)電容濾波只輸出交流信號(hào)。
1.共發(fā)射極放大電路
圖①(a)是共發(fā)射極放大電路。C1是輸入電容,C2是輸出電容,三極管VT就是起放大作用的器件,RB是基極偏置電阻,RC是集電極負(fù)載電阻。1、3端是輸入,2、3端是輸出。3端是公共點(diǎn),通常是接地的,也稱“地”端。靜態(tài)時(shí)的直流通路見(jiàn)圖①(b),動(dòng)態(tài)時(shí)交流通路見(jiàn)圖①(c)。
電路的特點(diǎn)是電壓放大倍數(shù)從十幾到一百多,輸出電壓的相位擁輸入電壓是相反的,性能不夠穩(wěn)定,可用于一般場(chǎng)合。
2.分壓式偏置共發(fā)射極放大電路
圖②比圖①多用3個(gè)元件。基極電壓是由RBl和RB2分壓取得的,所以稱為分壓偏置。發(fā)射極中增加電阻RE和電容CE,CE稱交流旁路電容,對(duì)交流是短路的,RE則有直流負(fù)反饋?zhàn)饔�。所謂反饋是指把輸出的變化通過(guò)某種方式送到輸入端,作為輸入的一部分。如果送回部分和原來(lái)的輸入部分是相減的,就是負(fù)反饋。
圖中基極真正的輸入電壓是RB2上電壓和RE上電壓的差值,所以是負(fù)反饋。由于采取了上面兩個(gè)措施,使電路工作穩(wěn)定性能提高,是應(yīng)用最廣的放大電路。
3.射極輸出器
圖③(a)是一個(gè)射極輸出器。它的輸出電壓是從射極輸出的。圖③(b)是它的交流通路圖,可以看到它是共集電極放大電路。
這個(gè)圖中,晶體管真正的輸入是Vl和V。的差值,所以這是一個(gè)交流負(fù)反饋很深的電路,由于很深的負(fù)反饋,這個(gè)電路的特點(diǎn)是:電壓放大倍數(shù)小于1而接近1,輸出電壓和輸入電壓同相輸入阻抗高輸出阻抗低,失真小,頻帶寬,工作穩(wěn)定.它經(jīng)常被用作放大器的輸入級(jí),輸出級(jí)或作阻抗匹配之用。
4.低頻放大器的耦合
一個(gè)放大器通常有好幾級(jí),級(jí)與級(jí)之間的聯(lián)系就稱為耦合。
放大器的級(jí)間耦合方式有三種:(一)RC耦合,見(jiàn)圖④(a),優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、成本低,但性能不是;(二)變壓器耦合,見(jiàn)圖④(b),優(yōu)點(diǎn)是阻抗匹配好、輸出功率和效率高,但變壓器制作比較麻煩;(三)直接耦合,見(jiàn)圖④(c),優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬,可作直流放大器使用,但前后級(jí)工作有牽制,穩(wěn)定性差,設(shè)計(jì)制作較麻煩。
20世紀(jì)初,真空三極管的發(fā)明和電信號(hào)放大的實(shí)現(xiàn),標(biāo)志著電子學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的階段。20世紀(jì)40年代末晶體管的問(wèn)世,特別是60年代集成電路的問(wèn)世,加速了電子放大器以至電子系統(tǒng)小型化和微型化的進(jìn)程。
現(xiàn)代使用最廣的是以晶體管(雙極型晶體管或場(chǎng)效應(yīng)晶體管)放大電路為基礎(chǔ)的集成放大器。大功率放大以及高頻、微波的低噪聲放大,常用分立晶體管放大器。高頻和微波的大功率放大主要靠特殊類型的真空管,如功率三極管或四極管、磁控管、速調(diào)管、行波管以及正交場(chǎng)放大管等。
維庫(kù)電子通,電子知識(shí),一查百通!
已收錄詞條129058個(gè)