【电子知识篇】放大器定义与分类
【电子知识篇】放大器定义与分类
放大器定义
- 电学中能够实现信号、功率放大的器件，称为放大器，英文为 Amplifier。
- 以放大器为核心，能够实现放大功能的电路组合，称为放大电路。
在很多情况下，放大器和放大电路被混淆。严格说，放大器是一个器件，device，比
如一个 3 管脚的晶体管或者一个 8 管脚的运算放大器，这都是放大器。而放大电路是这些
器件加上电阻电容、线路板或者导线焊接到一块儿的，是一个组合。
放大器的种类
- 全部放大器被分为三种：晶体管放大器、运算放大器和功能放大器。(除此之外，世上还存在电子管放大器，只在特殊领域比如高级音响中使用。)
晶体管
晶体管分为两类：双极型晶体管（Bipolar Junction Transistor-BJT ，分为 NPN 型、
PNP 型）、单极型晶体管（也称场效应管，Field Effect Transistor-FET）。其中场效应管还分
为 JFET 和 MOSFET，就是结型管和金属氧化物管，它们都有 N 沟道和 P 沟道之分。从符
号看，晶体管可以画成 8 种，双极型 2 种，单极型 6 种，如上图 所示。所谓的双极型晶体管，是指这种晶体管内部，既有电子运动形成电流，也有空穴运动
形成电流，一个多，称多子，一个少，称少子，两者的运动方向相反，飞向两个不同的
“极”。而所谓的单极型晶体管中，只有空穴或者只有电子运动形成电流，只有多子存在，
飞向单一的“极”。
晶体管可以组成常见的共射(源)级、共基（栅）极、共集电（漏）极放大电路，以及
类型多变的多级放大电路。
学过晶体管放大电路的同学们，或多或少都会感到晶体管及其放大电路的复杂。从静
态工作点开始，到微变等效电路，再到增益计算、输入电阻、输出电阻计算，还有频率特
性，要想完成一个各项指标满足要求的放大电路，可不是一件容易的事情。虽然这个放大
电路使用的器件很便宜，电阻电容数量也不是很多，但是复杂的计算限制了这种放大电路
的推广。
运算放大器
- 运算放大器又称运放，其实就是一个差分输入、多级、直接耦合、高增益放大电路
（通常大于 10000 倍），用集成电路工艺生产在一个单芯片集成电路中。它有两个差分输入端，一个或者两个输出端，两个供电电源端。
功能放大器
- 仪表放大器
- 差动放大器
- 程控增益放大器
- 压控增益放大器
- 隔离放大器
选择放大器的原则
- 没有一成不变的原则，所有选择都是因事而异、因时而异的。
- 一般情况下，多数人选择的，或者大的芯片生产商提供的选择，是正确的。请初
学者特别注意，收集各大芯片生产商的应用手册、实验室电路，以及数据手册中
给出的应用实例，对迅速开展设计，是非常有效的。 - 一般情况下，如果能够采用合适的高级放大器，就不要选用低级放大器。
- 不要迷信。有人以全分立为荣——用晶体管实现超级复杂的电路，以彰显自己的
水平高；有人抨击分立元器件，以使用最新出品的高级功能放大器为荣，似乎自
己见识渊博。这些都不好。心态平和的，该用什么就用什么，是最为合适的。
运算放大器的关键指标详解
- 输入失调电压（Offset Voltage,VOS）
定义：在运放开环使用时，加载在两个输入端之间的直流电压使得放大器直流输出电压为 0。也可定义为当运放接成跟随器且正输入端接地时，输出存在的非 0 电压。
优劣范围：1µV 以下，属于极优秀的。100µV 以下的属于较好的。最大的有几十
mV。
- 失调电压漂移（Offset Voltage Drift)
定义：当温度变化、时间持续、供电电压等自变量变化时，输入失调电压会发生变
化。输入失调电压随自变量变化的比值，称为失调电压漂移。
- 输入偏置电流（Input bias current，IB）
定义：当输出维持在规定的电平时，两个输入端流进电流的平均值。
优劣范围：60fA~100µA。数量级相差巨大，这取决于运放输入端结构，FET 输入的会
很小。
- 输入失调电流（Input offset current，IOS）
定义：当输出维持在规定的电平时，两个输入端流进电流的差值。
优劣范围：20fA~100µA。数量级相差巨大，这取决于运放输入端结构，FET 输入的会
很小。
关于失调和偏置的总结
涉及到三个关键指标，输入失调电压 VOS、输入偏置电流 IB、输入失调电流 IOS。
它们三个都是调皮鬼，理论上都应该为 0，但是实际上总是不为 0，影响放大器的正常工
作。它们的影响主要表现在两个方面：第一，在放大器 0 输入电压时，导致输出不为 0，
这来自于输入失调电压，以及某些情况下偏置电流和失调电流。第二，在电流检测时，影
响检测精度，这主要来自于输入偏置电流。
- 来自于《你好，放大器》
资源链接
链接：https://pan.baidu.com/s/1F7j1U_FuRs5AKJvvygG-qg
提取码：wyc7
| 人生最莫名其妙的一点就是，当你长到能领悟父母苦心的岁数时，能对他们表示感激之情的机会就变得屈指可数。 |
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