放大器電路

放大器電路

增加信号的輸出功率的電路
或稱放大電路,能增加信号的輸出功率。它透過電源取得能量來源,以控制輸出信号的波形與輸入信号一緻,但具有較大的振幅。依此來講,放大器電路亦可視為可調節的輸出電源,用來獲得比輸入信号更強的輸出信号。放大器的四種基本類型是電壓放大器、電流放大器、互導放大器和互阻放大器。進一步的區别在于輸出是否是輸入的線性或非線性表示。放大器也可以通過在信号鍊中的物理位置來分類。
  • 中文名:放大器電路
  • 外文名:Amplifier
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性能指标

主條目:放大器的性能指标

放大器質量是通過以下一系列指标來衡量的:

增益,輸出與輸入信号的幅度之間的比率

帶寬,有用的頻率範圍的寬度

效率,輸出功率和總功率消耗之間的比率

線性,輸入和輸出之間比例性的程度

噪聲,混入到輸出的不想聽到的聲音

輸出動态範圍,最大與最小的有用輸出電平的比例

擺率,輸出的最大變化率

上升時間,建立時間和過沖的階躍響應表征

穩定性,避免自振蕩的能力

放大器類型

放大器可以依據它們的輸入與輸出屬性區分規格。它們顯示增益的性質,即輸出信号和輸入信号幅度之間的比例系數。出依其增益的種類,可區分為電壓增益(voltagegain)、電流增益(currentgain)、功率增益(powergain),或是其他的單位。例如,一個互導放大器(transconductanceamplifier)的增益單位是電導(輸出電流除以輸入電壓)。在多數情況,輸入和輸出為相同的單位,增益無需标示出單位(除了在強調是電壓放大或電流放大的情形下),實際上經常以db(decibels)标示。

四個基本類型的放大器,如下所示:

電壓放大器-這是放大器的最常見的類型。輸入電壓被放大到較大的輸出電壓。放大器的輸入阻抗高,輸出阻抗低。

電流放大器-該放大器能将輸入電流變為一個較大的輸出電流。放大器的輸入阻抗低,輸出阻抗高。

互導放大器-該放大器在變化的輸入電壓下的響應為提供一個相關的變化的輸出電流。

互阻放大器-該放大器在變化的輸入電流下的響應為提供一個相關的變化的輸出電壓。該設備的其他名稱是跨阻放大器和電流電壓轉換器。

在實踐中,一個放大器的功率增益将取決于所用的源阻抗和負載阻抗以及内在的電壓/電流增益;而一個射頻(RF)放大器可以具有其最大功率傳輸的阻抗,音頻和儀表放大器通常優化輸入和輸出阻抗,以使用最小的負載并獲得最高的信号完整性。一個聲稱增益為20dB的放大器可能具有10倍的電壓增益和遠超過20dB(100功率比)的可用功率增益,但實際上可以提供一個低得多的功率增益,比如輸入是一個600Ω的麥克風,輸出接在一個47kΩ的功率放大器的輸入端上。

曆史及演化

放大器電路在不同時期在電子領域中有扮演着不同的角色:

放大器電路被首次用于中繼傳播設施。例如在舊式電話線路中:用弱電流控制外呼線路的電源電壓。

用于音頻廣播。範信達(ReginaldFessenden)在1906年12月24日,首次把碳粒式麥克風作為放大器,應用于調頻廣播傳送裝置中,把聲音調制成射頻源。

在20世紀60年代,真空管開始淘汰。當時,一些大功率放大器或專業級的音頻應用(例如吉他放大器和高保真放大器)仍然會采用真空管放大器電路。許多廣播發射站仍然使用真空管。

20世紀70年代開始,越來越多的晶體管被連接到一塊芯片上來制作集成電路。如今大量商業上通行的放大器都是基于集成電路的。

參見

放大器

負反饋放大器

音頻放大器

真空管音頻放大器

低噪聲放大器

運算放大器

介紹

增加電信号幅度或功率的電子電路。應用放大電路實現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。為了實現放大,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。放大作用的實質是把電源的能量轉移給輸出信号。輸入信号的作用是控制這種轉移,使放大器輸出信号的變化重複或反映輸入信号的變化。現代電子系統中,電信号的産生、發送、接收、變換和處理,幾乎都以放大電路為基礎。20世紀初,真空三極管的發明和電信号放大的實現,标志着電子學發展到一個新的階段。20世紀40年代末晶體管的問世,特别是60年代集成電路的問世,加速了電子放大器以至電子系統小型化和微型化的進程。

現代使用最廣的是以晶體管(雙極型晶體管或場效應晶體管)放大電路為基礎的集成放大器。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、速調管、行波管以及正交場放大管等。

放大電路的前置部分或集成電路元件變質引起高頻振蕩産生"咝咝"聲,檢查各部分元件,若元件無損壞,再在磁頭信号線與地間并接一個1000PF~0.047F的電容,"咝咝"聲若不消失,則需要更換集成塊。

原則

(1)靜态工作點合适:合适的直流電源、合适的電路(元件)參數。

(2)動态信号能夠作用于晶體管的輸入回路,在負載上能夠獲得放大了的動态信号。

(3)對實用放大電路的要求:共地、直流電源種類盡可能少、負載上無直流分量。

特點

放大電路本身的特點:

一、有靜态和動态兩種工作狀态,所以有時往往要畫出它的直流通路和交流通路才能進行分析;

二、電路往往加有負反饋,這種反饋有時在本級内,有時是從後級反饋到前級,所以在分析這一級時還要能“瞻前顧後”。在弄通每一級的原理之後就可以把整個電路串通起來進行全面綜合。

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