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極放大電路輸出電壓與輸入電壓反相固相萃取裝置

時間:2020-04-18     瀏覽:35

$%集成運放 反相放大電路 圖 !" #" ),%集成運放 同相放大電路 固相萃取裝置,本章小結!&’ 本章小結 !"用來對電信號進行放大的電路稱為放大電路,它是使用最為廣泛的電子 電路,也是構成其它電子電路的基本單元電路。 衡量放大電路的性能指標主要有放大倍數、輸入電阻和輸出電阻等。放大 倍數是衡量放大能力的指標,輸入電阻是衡量放大電路對信號源影響的指標,輸 出電阻則是反映放大電路帶負載能力的指標。 #"由晶體三極管組成的基本單元放大電路有共射、共集和共基三種基本組 態。共發射極放大電路輸出電壓與輸入電壓反相,輸入電阻和輸出電阻大小適 中,由于它的電壓、電流、功率放大倍數都比較大,適用于一般放大或多級放大電 路的中間級。共集電極放大電路的輸出電壓與輸入電壓同相,電壓放大倍數小 于 !


而近似等于 !,但它具有輸入電阻高、輸出電阻低的特點,多用于多級放大 電路的輸入級或輸出級。共基極放大電路輸出電壓與輸入電壓同相,電壓放大 倍數較高,輸入電阻很小而輸出電阻比較大,它適用于高頻或寬帶放大。放大電 路的性能指標的分析主要采用 $參數小信號等效電路。場效應管放大電路的 分析方法與晶體三極管放大電路類似,其主要優點是輸入電阻極高、熱穩定性 好、噪聲小,適用做多級放大電路的輸入級。 %"差分放大電路也是廣泛使用的基本單元電路,對差模信號具有較大的放 大能力,對共模信號具有很強的抑制作用,即差分放大電路可以消除溫度漂移、 電源波動、外界干擾等具有共模特征的輸出誤差電壓。差分放大電路的主要性 能指標有差模電壓放大倍數、差模輸入和輸出電阻、共模抑制比等。 差分放大電路采用電流源后,可使性能顯著改善。電流源的特點是直流電 阻小,交流電阻大,具有溫度補償


作用,在集成電路中常用作有源負載和提供偏 置電流。 差分放大電路輸入、輸出連接方式有四種,可根據輸入信號源和負載電路靈 活應用。單端輸入和雙端輸入方式雖然接法不同,但性能指標相同。單端輸出 差分放大電路性能比雙端輸出差,差模電壓放大倍數僅為雙端輸出的一半,共模 抑制比下降。根據單端輸出電壓取出位置的不同,有同相輸出和反相輸出。 &"主要用于向負載提供功率的放大電路稱為功率放大電路。在功率放大 電路中提高效率是十分重要的,這不僅可以減小電源的能量消耗,同時對降低功 率管管耗、提高功率放大電路工作可靠性是十分有效的。因此,低頻功率放大電 路常采用乙類(或甲乙類)工作狀態來降低管耗,提高輸出功率和效率。 甲乙類互補對稱功率放大電路由于其電路簡單、輸出功率大、效率高、頻率 特性好和適于集成化等優點而被廣泛應用。 ’($第 2章1放大電路基礎 !"多級放大電路級與級之間連接方式有直接耦合和電容耦合等,電容耦合 由于電容隔斷了級間的直流通路,所以它只能用于放大交流信號,但各級靜態工 作點彼此獨立。直接耦合可以放大直流信號,也能放大交流信號,適于集成化, 但直接耦合存在各級靜態工作點互相影響和零點漂移問題。 多級放大電路的放大倍數等于各級放大倍數的乘積,但在計算每一級放大 倍數時要考慮前、后級之間的影響。輸入電阻是第一級的輸入電阻,輸出電阻是 末級的輸出電阻。 #"集成電路是利用半導體制造工藝,將整個電路中的元器件制作在一塊基 片上的器件,目前應用最為廣泛的模擬集成電路是集成運算放大器。 集成運算放大器實質上是一個高增益的直接耦合多級放大電路,它一般由 輸入級、中間級、輸出級和偏置電路等組成。其輸入級常采用差分放大電路,故 有兩個輸入端,輸出級采用互補對稱放大電路,偏置電路采用電流源電路。目前 使用的集成運算放大器


其開環差模電壓增益很大,可達 $% &’(% )*,差模輸入 電阻很高而輸出電阻很小。因而應用中常把集成運算放大器特性理想化,即認 為 !") -+,#,) -+,#--%,$./0 -+。 反相和同相放大電路是集成運算放大器最基本的應用。采用理想運放的虛 短路和虛開路概念,可以很方便地分析由集成運放組成的放大電路。 習11題 2" ’1放大電路如圖 32" ’所示,電流、電壓均為正弦波,已知 #4 5 #%% !,%4 52% 67, % , 58% 67,#95’ :!,%-5’"8 7。求該電路的電壓、電流、功率放大倍數及其分貝數和輸入 電阻 # , ;當 #9 開路時,測得 %-5’"$ 7,求輸出電阻 #- 。 圖 32" ’ 2" 81放大電路如圖 32" 8所示,已知三極管 ! 5 ’%%,&;;< 5 8%% !,%*=> 5%"? 7,試(’)計 算靜態工作點 ’ .> 、%.=> 、’ *> ;求 !"# ,#- ; (8)畫出 @參數小信號等效電路,、 、 (2)求源電壓增 益 !"A 。 2" 21在圖 32" 2所示放大電路中,&;;< 5 8%% !,%*=> 試: 已知三極管 ! 5 $%, 5%"? 7,(’) 求 ’ .> 、%.=> (8)畫出 @參數小信號等效電路,、 , 、 - 、!"A(2)當 ! 5 #%時,、 ;求 !"# #;求 !" # , 、#- 。 習&&題(%8 圖 !"# $ 圖 !"# " "# %&放大電路如圖 !"# %所示,!**+ ’ $)) !," ,-. 試: 已知三極管的 ! ’ ()), ’)#/ 0,(() 求靜態工作點 #1. 、" 1-. ;($)畫出 2參數小信號等效電路,求 $% 、&3 、&4;(")求源電壓增 益 $%5 。 圖 !"# % "# 6&放大電路如圖 !"# 6所示,已知三極管 ! ’ 7),!**+ ’ $)) !,設各電容對交流的容抗 !01第 *章-放大電路基礎 近似為零。試:求 !"#!$# 、" $%# (;&)畫出交流通路及 ’參數小 (!)畫出該電路的直流通路,、 信號等效電路,求 #$ 、%( 、%) 。 *+ ,-放大電路如圖 .*+ ,所示,已知三極管的 ! / 01,&223 / &11 !," "%# /1+4 5,各電容 對交流均可視為短路。試:求靜態工作點 !"#!$# 、" $%# ;(&)畫出交流通 (!)畫出直流通路,、 路和 ’參數小信號等效電路,求 #$ 、%( 、%) 。 *+ 4-放大電路如圖 .*+ 4所示,圖中三極管用 .6.型鍺管,已知 ! / !11,&223 / &11 !。 試:(!)令 " "%# /1,求靜態工作點 !$# 、" $%# ;求 #$ 、%( 、%) (&)畫出 ’參數小信號等效電路,。 已知 " "%# /1+4 5, &223 / &11 !。試: *+ 7-放大電路如圖 .*+ 7所示,! / 01,(!)求靜態工 作點 !"# 、!$# 、" $# 及 " $%# (&)求 #$%( 、%) ;畫出交流通路及 ’參數小信號等效電路,、 。 圖 .*+ 0圖 .*+ , 圖 .*+ 4圖 .*+ 7 --*+8-放大電路如圖 .*+ 8所示,已知 !$# /!+& 9:,! / !11,畫出交流通路及 ’參數小信 號等效電路,求 #$; 、%( 、%) 。 *+ !1-共集電極放大電路如圖 .*+ !1所示,已知三極管 ! / !11,&223 / &11 !," "%# / 1+4 5。試:( !)估算靜態工作點 !$# 、" $%# ;( &)求 #$ / $) ’$( 和輸入電阻 %( 、輸出電 阻%) 。--- 習’’題%;% 圖 !"# $圖 !"# %& ’ ’ "# %%’圖 !"# %&中,當信號電壓有效值 !( )* +,試

求 " , 接入和斷開時輸出電壓 !- 的大 小。 "# %*’一信號源 " . )%& /!,! .)% +,負載 " , )% /!,當 " , 與信號源直接相接,如圖 !"# %*(0)所示和經射極輸出器與信號源相接,如圖 !"# %*( 1)所示,所獲得輸出電壓的大小 有無區別?分析計算結果,說明射極輸出器的作用。 圖 !"# %* "# %"’放大電路如圖 !"# %"所示,已知 ! ) 2&,#113 ) *&& !,$45 )% 67,試畫出該電路的 交流通路及 8參數小信號等效電路,并求 %& 、" 9 、" - 。 "# %:’共源放大電路如圖 !"# %:所示,已知場效應管 ’ 6 )%#* 6.,畫出該電路交流通路 和交流小信號等效電路,求 %& 、" 9 、" - 。 "# %;’由 <溝道增強型 =>.管構成的共漏極放大電路如圖 !"# %;所示,試畫出該電路 的交流通路和交流小信號等效電路,已知 ’ 6 )* 6.,試求電壓放大倍數 %& ) &-(&9 、輸入電阻 " 9 和輸出電阻 " - 。 "# %?’電路如圖 !"# %?所示,已知 +% 、+* 的 ! ) @&,!AB5 ) +,#113 ) *&& !,(%) 試求: +% 、+* 的靜態工作點 $45;) &-&9; 及 !4B5(*)差模電壓放大

倍數 %&C ( (")差模輸入電阻 " 9C 和輸出電阻 " - 。 "# %2’電路如圖 !"# %2所示,已知三極管的 ! ) %&&,#113 ) *&& !,!AB5 ) +。試求: (%)+% 、+* 的靜態工作點 $45 及 !4B5(*)差模電壓放大倍數 %&C) &-(&9(")差模輸入電阻 ;; " 9C 和輸出電阻 " - 。 $&.第 "章(放大電路基礎 圖 !"# $"圖 !"# $% 圖 !"# $’ 圖 !"# $& ( ( "# $)(差分放大電路如圖 !"# $)所示,已知三極管的 ! * ’+,!,,-* .++ !," /01 *+#2 3, 試求:($)靜態工作點 #41$ 、" 401$ (.)差模電壓放大倍數 $%5* %6 %7; ;& (")差模輸入電阻 ’ 75 及輸出電阻 ’ 6 。 圖 !"# $2圖 !"# $) ( ( "# $8(電流源電路如圖 !"# $8所示,設兩管的參數相同且 ! 99 $,試求:當 ’ *$ :!和 . ":!時的 #4. 。 "# .+(多路輸出電流源如圖 !"# .+所示,已知 ! 99 $,試求 #4. 、#4" 。 習((題$<" 圖 !"# $%圖 !"# &’ ( ( "# &$(具有電流源的差分電路如圖 !"# &$所示,已知 !)*+ ,’#-.,! , $’’," //0 , &’’ !, 試求:($).$ 、.& 靜態工作點 #1+ 、!1+ (&)差模電壓放大倍數 $%2(")差模輸入電阻

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