扫除模电障碍(一):基本放大电路和差模放大电路
目录
前言:
一、基本放大电路
1)、共射极放大电路:
2)、共集极放大电路:
3)、共基极放大电路:
基本放大电路的知识总结:
二、多级放大电路:
1.多级放大电路的耦合方式:
2.差动放大电路
这里顺便提一下温漂和零漂的概念:
共模抑制比:
前言:
由于学校课时紧张,外加自己常常摸鱼的原因,虽然当初多级放大电路和差分放大电路都略会一点,但后续到了集成放大电路时不失有些吃力,所以写下此章节稍微做一些总结。这里有些图片是截取高斯课堂的模电视频和百度的网图(主要不想自己画)
一、基本放大电路
我这里不在从开头讲起基本放大电路的知识,而是以考试性的结论总结为主,如果有不懂的地方建议补一下基础。
当我们学完共射极放大电路,共基极放大电路和共集极放大电路的时候,会得到以下三种电路的一些结论(在后期多级放大电路中有很重要的作用):
1)、共射极放大电路:
共射放大电路输入信号和输出信号反相,一般共射放大电路的功率增益是这三种电路中最大的。一般用作放大电路的中间级。共射极放大器的集电极跟零电位点之间是输出端,接负载电阻。(常用来分辨共射极放大电路与其他的区别)
2)、共集极放大电路:
而共集放大电路无电压放大作用,电压增益小于1且接近于1,因此共集电极电路又有“电压跟随器”之称 ;但其的电流增益高,输入回路中的电流i远小于输出回路中的电流iE和iC,所以共集电路还是有功率放大作用;适用于作功率放大和阻抗匹配电路。在多级放大器中常被用作缓冲级和输出级。
3)、共基极放大电路:
电压增益高;电流增益低(≤1);功率增益高;适用于高频电路。共基极放大电路的输入阻抗很小,会使输入信号严重衰减,不适合作为电压放大器。但它的频宽很大,因此通常用来做宽频或高频放大器。在某些场合,共基极放大电路也可以作为“电流缓冲器”使用。
基本放大电路的知识总结:
1.根据基本放大电路(晶体管)输出特性曲线可以分为三种:截止区,放大区,饱和区。截止区是因为加入的初始电压没有满足晶体管的开启电压。此时发射结反偏,集电结也反偏;放大区三极管的发射极加正向电压,集电极加反向电压导通后,Ib控制Ic,Ic与Ib近似于线性关系,在基极加上一个小信号电流,引起集电极大的信号电流输出。(lC=βIB);饱和区,当三极管的集电结电流IC增大到一定程度时,再增大Ib,Ic也不会增大,超出了放大区,进入了饱和区。饱和时,Ic最大,集电极和发射之间的内阻最小,电压Uce只有0.1V~0.3V,Uce<Ube,发射结和集电结均处于正向电压。三极管没有放大作用,集电极和发射极相当于短路,常 与截止配合于开关电路。发射结正偏,集电结也正偏
2.放大电路的方法:
3.电压放大增益:电压增益表示的是放大电路对输入信号的放大能力,使用的表示方法是分贝表示法,其定义为:Gu=20lg(Uo/Ui)=20lgAu,单位是分贝,用符号dB表示。(多级放大电路的电压放大倍数是叠加的,即第一级加第二级)
二、多级放大电路:
首先先来看一下一个多级直接耦合电路:
直接耦合电路其实是由两个相似的共射极放大电路直接耦合而成的
1.多级放大电路的耦合方式:
这里先简单提一下多级放大电路的耦合方式有哪些:直接耦合(上图展示),阻容耦合,变压器耦合。(这三者的区别也很简单,都是在第一级多级放大电路的发射极连接第二级放大电路的基极处略有不同罢了,直接耦合就是一条导线,阻容耦合(这里有通交流阻直流的意义)就加了电容,而变压器耦合就加了变压器,可以进一步控制第二级放大电路的放大倍数)
如下图:
2.差动放大电路
这里顺便提一下温漂和零漂的概念:
输入电压为零而输出电压不为零且缓慢变化的现象,为零点漂移现象。由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象为温漂。零点漂移对阻容放大电路的影响:在阻容放大电路中,这种缓慢变化的漂移电压都将降落在耦合电容之上,而不会传送到下一级电路进一步放大。零点漂移对直接耦合放大电路的影响:在直接耦合放大电路中,由于前后级直接相连,前一级的漂移电压会和有用信号一起被送到下一级,而且逐级放大,使放大电路不能正常工作。
共模抑制比:
为了说明差分放大电路抑制共模信号及放大差模信号的能力,常用共模抑制比作为来衡量,其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数Aud与对共模信号的电压放大倍数Auc之比,称为共模抑制比,(长尾式放大电路,抑制共模信号能力更强)
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