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如何看懂放大電路(lù)圖?

  能夠把(bǎ)微弱的信號(hào)放大的電工電子(zǐ)技術中的電路叫做(zuò)放大(dà)電路或放大器。例如助聽器裏的關鍵部件就是一個放大器。放大電路(lù)的用途和組成放大器有交(jiāo)流放大器和直流放大器。交流放大器又可按頻率分為低頻、中源和高頻;接輸出信號強弱分成電壓放(fàng)大、功率放大等(děng)。此(cǐ)外還有用集成運算放(fàng)大器和特(tè)殊晶(jīng)體管作器件的放大器。它是電子電路中最複雜多變的電路。但初學者經(jīng)常遇到(dào)的也隻是少(shǎo)數幾種較為典型的放大電路。讀(dú)放大電路圖時也還是按照“逐級分解、抓住關鍵、細致分析、全(quán)麵綜合”的原則和步驟進行。首先把整個放大電路按(àn)輸入、輸出逐級分開,然後逐級(jí)抓住(zhù)關鍵進(jìn)行分析弄通原理。放大電路有它本身的特點:一是有靜態和動態兩種工作狀態,所以有時往往要畫出它的直流通路和(hé)交流通路才能進行分析;二是電路往往(wǎng)加(jiā)有負反饋,這種(zhǒng)反饋有時在本級內(nèi),有時是從後級反饋到前級(jí),所以在(zài)分析這一級時還要能“瞻前顧後”。在弄通每一級的原理(lǐ)之後(hòu)就可以把整個電(diàn)路串通起來進(jìn)行全麵綜合。
下麵我(wǒ)們介紹幾種常見的放大電路:低頻電壓放大器    
低頻電壓放大器是指工(gōng)作頻率(lǜ)在20 赫~ 20 千赫之間、輸出要求有一定電壓值而不要求(qiú)很強的電流的放大器。( 1 )共發射極放(fàng)大電路,圖 1 ( a )是共發射極放大電路,C1 是輸入電容,C2 是輸出電容(róng),三極管 VT 就是(shì)起放大作用的器件, RB 是基極偏置電阻 ,RC 是集電極(jí)負載電(diàn)阻。 1 、 3 端是輸入, 2 、 3 端(duān)是輸出(chū)。 3 端是公共點,通常是接地的,也稱“地”端。靜態時的直流通路見圖 1 ( b ),動態時交流(liú)通路


見圖 1 ( c )。電路的特點是電壓放大倍數從十(shí)幾到一(yī)百多,輸出(chū)電(diàn)壓的相位和輸入電壓是相反的,性能不夠穩定,可用於(yú)一般場合。
 
( 2 )分壓式偏置共發射極放大電(diàn)路,圖2、比圖 1 多用 3 個元件(jiàn)。基極電壓是由(yóu) RB1 和 RB2 分壓取得的,所以稱為分壓偏置。發射極中增加電阻 RE 和電(diàn)容 CE , CE 稱交流(liú)旁路電容,對(duì)交流是短路(lù)的; RE 則有直流負反饋作(zuò)用。所謂反饋是指把(bǎ)輸出的變化通過某(mǒu)種方式送到輸入端,作為輸入的一(yī)部分。如果送回部分和原來的輸入部分(fèn)是相減的,就是負反饋。圖中基極真(zhēn)正的輸入
電(diàn)壓是 RB2 上電壓和 RE 上電壓的差值,所(suǒ)以是負反饋。由於采取了(le)上麵兩個措施,使電路工作穩(wěn)定性能提高,是應用最廣的放大電路。

 

 
( 3 )射極輸出(chū)器(qì)圖 3 ( a )是一個射極輸出器。它的輸出電壓(yā)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(diàn)極放大電路。
 
 這個(gè)圖中,晶(jīng)體管真正的輸入是 V i 和(hé) V o 的差值,所以這是一個交流負反饋(kuì)很深的電(diàn)路。由於很深的負反饋,這個(gè)電路的特點是:電壓放大倍數小於 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(xiǎo),頻帶寬,工作穩(wěn)定。它經常被(bèi)用作放大器的輸(shū)入級、輸出(chū)級(jí)或作阻抗匹(pǐ)配之用。   ( 4 )低(dī)頻放(fàng)大(dà)器的(de)耦合   一個放大(dà)器通常有好幾(jǐ)級,級與級之間的聯係就稱為耦(ǒu)合。放大器的(de)級間耦合方(fāng)式有三種: ①RC 耦合,見圖 4 ( a )。優點是簡單、成本低(dī)。但性能不是最佳。 ② 變壓(yā)器耦合,見圖(tú) 4 ( b )。優點是阻抗(kàng)匹(pǐ)配好、輸出功率和效率高,但(dàn)變(biàn)壓器製作比較麻煩。 ③ 直接耦合,見圖 4 ( c )。優點是頻帶寬,可(kě)作直流放大器使用,但前後級工作有牽製,穩(wěn)定性差,設計製作較麻煩。  功(gōng)率放大器

 能把輸入信(xìn)號放(fàng)大並(bìng)向負載提供足(zú)夠大(dà)的功率的放大器叫功率放大(dà)器。例如收音機的末級放大器就是功率放大器。
( 1 )甲類單管(guǎn)功率放大器
 圖 5 是單管功率放大器(qì), C1 是輸入電容, T 是輸出變壓器。它的集電極負載(zǎi)電阻 Ri′ 是將負載電阻 R L 通過變壓器匝數比折(shé)算過來的:  RC′= ( N1 N2 ) 2 RL=N 2 RL   負載電阻是低(dī)阻抗的揚聲器,用變壓器可以起阻抗變換作用,使負載得到較大的功率。    這個電路不管有沒有輸入信號,晶體管始終(zhōng)處於導通狀(zhuàng),靜(jìng)態電流比較大,困此集電極損耗(hào)較(jiào)大,效率不高,大約隻有(yǒu) 35 %。這種工作(zuò)狀態被稱為甲類工作狀態。這種電路一般(bān)用在功率不太大的場(chǎng)合,它(tā)的輸入方式可(kě)以是變壓器耦合也可(kě)以是 RC 耦合。   ( 2 )乙類推挽功(gōng)率放大器  圖 6 是常用的乙類推挽功率放大電路。它由兩個(gè)特性相(xiàng)同的(de)晶體管組成對稱電路,在沒有(yǒu)輸(shū)入信號時,每個管子都處於截止狀態,靜態電流幾乎是零,隻有(yǒu)在有信號輸入時管子才(cái)導通(tōng),這種狀態稱為乙類工作狀(zhuàng)態(tài)。當(dāng)輸入信號是正弦波時,正半周時(shí) VT1 導通 VT2 截止,負半周(zhōu)時 VT2 導(dǎo)通 VT1 截(jié)止。兩個管子交替出現的電流在輸出變壓器中合成,使負載上(shàng)得到純正(zhèng)的正弦波。這種兩管交(jiāo)替工作的形式叫做推挽電路。

 
乙類(lèi)推挽放大器的輸出功(gōng)率(lǜ)較大,失真也小,效率也較高,一般(bān)可達 60 %。   ( 3 ) OTL 功(gōng)率放(fàng)大(dà)器   目前廣(guǎng)泛應用的無變壓器乙類推挽放大器,簡稱 OTL 電(diàn)路,是一種性能很好的功(gōng)率放大器。為了   易於說明,先介紹一個有輸入變壓器沒有輸出(chū)變壓器的 OTL 電路,如圖 7 。
 這個電路使用兩個特性相同的晶體管,兩組(zǔ)偏置電阻和發射極電阻的阻值也相同。在靜態時, VT1 、 VT2 流過的電流很小(xiǎo),電容 C 上(shàng)充有對地為(wéi) 1 2 E c 的直流電壓。在有輸(shū)入信號時,正半周時 VT1 導(dǎo)通, VT2 截止,集電極電流(liú) i c1 方向如圖所示,負載 RL 上得到放大了的正(zhèng)半(bàn)周輸出信號。負半周時 VT1 截止, VT2 導通,集電極電流 i c2 的方向如圖所示, RL 上得到放大了的負半周輸出信號。這個電路的關鍵元件是電容器(qì) C ,它上麵的電壓就相當於 VT2 的供電電(diàn)壓。   以這個(gè)電路為基礎,還有用三極(jí)管倒相的不(bú)用輸入變壓器的真正 OTL 電路,用 PNP 管和 NPN 管組成(chéng)的互補對稱(chēng)式 OTL 
電路,以及最新的橋接(jiē)推挽功率(lǜ)放大器,簡稱(chēng) BTL 電(diàn)路等(děng)等。
 

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