值得收藏的精品電子電路知識:各种放大器電路分析薈萃

2020-12-12 光頭機電

放大電路,是使用最為廣泛的電子電路之一,是構成其他電子電路的基礎單元電路。

就是將輸入的微弱信號(包括電壓、電流等)放大到所需要的幅度值且與原輸入信號變化規律一致的信號。

在非常多的電路中,都有放大器電路,所以,我總結薈萃了這方面的資料,配合典型圖例,分兩次分享給大家,歡迎留言。

一,【電壓放大器】。

以放大電壓作為主要目標的放大器叫做電壓放大器。

這類放大器前後級的耦合方式有電阻電容耦合、變壓器耦合、扼流圈耦合等。

對電壓放大器的要求是頻率特性好、噪音低、失真小。為此,電晶體集電極電流般都比較小。

二,【阻容耦合放大器】

用電阻、電容把前級和後級連接起來的放大器叫做阻容耦合放大器。

它是一種電壓放大器。下圖是常見的阻容耦合放大器電路。

R1,R2是上下偏置電阻,基極偏流由R1、R2分壓供給。Rc是集電極電阻。Re是電流負反饋電阻,起著穩定工作點的作用。Ce是旁路電容,由於有這個電容,R。Re只對直流起負反饋作用。

如果對工作點的穩定要求比較低,也可以不要Re和Ce。

電容C1和C2是耦合電容,它們讓交流信號順利地從前級通到後級,又能隔斷各級直流,保證各級放大器的工作狀態不受影響。阻容耦合放大器在音頻範圍內能夠比較滿意地工作。

但是,在高頻範內,由於線路上寄生電容的影響,放大器的增益要降低。在頻率特別低的情況下,由於耦合電容容抗增大,放大器的增益也要降低。如果加上高頻和低頻補償,阻容耦合放大器的通頻帶可以展寬,從幾十赫到幾兆赫。阻容耦合放大器的結構簡單,輕便,成本低,廣泛用來做音頻放大器通頻帶展寬後也可以用來做視頻放大器。

三,【變壓器耦合放大器】

用變壓器把前級和後級連接起來的放大器叫做變壓器耦合放大器。

它可以做電壓放大器,也可以以做功率放大器。如圖所示,是常見的變壓器耦合放大器電路。

R1、R2和R3、R4分別是電晶體BG1和BG2的偏置電阻。C1是耦合電容。C2是提供交流通路的電容。信號經過第一級放大後,通過變壓器B傳遞到第二級去,B1次級一端接BG2的基極,另一端通過電容C2和Ce2加到BG2的發射極。

Re1、Ce1和Re2、Ce2是直流電流負反饋電路,起著穩定BG1,BG2工作點的作用。B1、B2是耦合變壓器,它們讓交流信號而利地從前級通到後級,又能隔斷各級直流,保證各級放大器的工作狀態不受影響。

這种放大器的集電極負戴是變壓器,電源利用率高;變壓器初級和次級的圈數比可以隨意設計,容易做到阻抗匹配;變壓器次級還可以雙線並繞,製成一對完全對稱的輸出線圈,能夠滿足推挽功率放大器對稱輸入的需要。

以上幾點,使變壓器合放大器有著廣泛的用途。但是,由於變壓器本身的阻抗隨頻率的改變而改變,這种放大器不能在很寬的頻率範圍內應用。

四,【射極輸出器】

從電晶體發射極輸出信號的放大器叫做射極輸出器。

如下圖所示:

它的電路結構很簡單,R1、R2是上下偏置電阻。

它沒有集電極電阻,而有發射極電阻Re,外接負載和Re相接。Re起到電壓串聯負反饋作用,輸出電壓全部反饋回輸入端。射極輸出器只對電流有放大作用,對電壓沒有放大作用,電壓放大倍數稍小於1。

但是它的輸入阻抗很高,輸出阻抗很低。它是一個很好的阻抗變換器,被廣泛地應用於電子電路中。

五,【直流放大器】

頻率範圍可以從直流開始的放大器叫做直流放大器。

也就是說,這种放大器不但能夠放大交流信號,而且能夠放大直流信號或者變化緩慢的信號。

這种放大器,前後級採用直接掲合、所以又叫做直接合放大器。

下圖是一種直流放大器電路圖。

R1、R2是電晶體BG1的上下偏置電阻。Rc1、Rc2分別是BG1、BG2的集電極電阻。

電晶體BG2接入發射極電阻Re是為了增大BG1集電極電壓,增加BG1線性工作範圍。但是Re有負反饋作用,使BG2放大倍數下降。

如果用穩壓管代替電阻Re,可以不降低放大倍數。直流放大器的嚴重問題是零點漂移。

所謂零點源移是指當輸入端沒有信號輸入的時候,輸出端的電壓仍然有緩慢的變化。這是因為電晶體參數的變化、電源電壓的變動等,都會由於直接耦合而得到放大引起的。

為了克服零點漂移,可以採用差動放大器。

六,【差動放大器】

差動放大器又叫做差分放大器。

它是直流放大器中能夠比較完善地抑制零點漂移的電路。

下圖是最簡單的差動放大器電路。

它由兩個單管放大器組成。R1、R2是偏置電阻,Rc1、Rc2分別是BG1、BG2的集電極電阻。兩個晶體三極體的特性相同,對應的元件也相同。

信號由兩個管子的基極輸入,放大後的輸出電壓由兩管的集電極輸出。由於電路是對稱的,無論是溫度的變化還是電源的變動,對兩管的影響都是相同的。

如果把每個管子的零點漂移電壓折合到輸入端,就相當於給差動放大器加了一對大小相等方向相同的信號,經過兩個管子放大後,兩管的集電極電壓變化相同,從集電極輸出的漂移電壓等於零。

這樣就達到抑制零點漂移的目的。因為差動放大器能夠抑制零點漂移,所以對要求較高的直流放大器,特別是多級直流放大器的前置級,經常採用這種電路。

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