正向放大电路公式 正向放大器公式
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放大电路的工作原理是什么?
放大电路是利用具有放大特性正向放大电路公式的电子元件正向放大电路公式,如晶体三极管正向放大电路公式,三极管加上工作电压后,输入端正向放大电路公式的微小电流变化可以引起输出端较大电流的变化,输出端的变化要比输入端的变化大几倍到几百倍,这就是放大电路的基本原理。
所有放大电路都有一个明显的特点,就是它们只是放大某一个电势点,另一个电势点是默认接地的。
而有时我们需要放大电压的两端电势没有一个接地的,那么这个时候,上述所有放大电路将不再适用。
扩展资料正向放大电路公式:
1、差放的外信号输入分差模和共模两种基本输入状态。当外信号加到两输入端子之间,使两个输入信号Vi1、Vi2的大小相等、极性相反时,称为差模输入状态。
2、当差模信号Vid输入(共模信号Vic=0)时,差放两输入端信号大小相等、极性相反,即Vi1=-Vi2=Vid/2。
因此差动对管电流增量的大小相等、极性相反,导致两输出端对地的电压增量,即差模输出电压Vod1、Vod2大小相等、极性相反,此时双端输出电压Vo=Vod1-Vod2=2Vod1=Vod,可见,差放能有效地放大差模输入信号。
三极管放大电路如何计算?
R1=24K, R2=1.5K, R3=1K, Rl=2K.
三极管的特性表是决定它静态电压(Vce) 对电流(Ic) 的关系. 而静态电流放大系数则是三极管放大器必需的设计参数.
若看基极的偏压, VA=12V x [1.5/(1.5+24)] = 0.7V.
三极管正向偏压最少要0.6V 才导通, 令集电极电流(=基极电流 x 电流放大系数) 流通, 假设电流放大系数是50, Vbe=0.6V, 则三极管发射极电流(约等於集电极电流)=(0.7-0.6)V / 1K=0.1mA.
故此基极电流 Ib = Ic /电流放大系数 = 0.1 / 50 = 0.002mA.
开路电压UA=[R2/(R1+R2)]Ucc-Ube=[8.2/(20+8.2)]x12V-0.7V=3.489V-0.7V=2.789V。
R1//R2=8.2//20k=5.8156k
Ib=UA/(R1//R2+βR3)
假设晶体管β=100,则
基极电流Ib=2.789V/(5.8156k+100X1k)=2.789V/105.8156k=0.0264mA
集电极电流Ic=βIb=100X0.0264mA=2.64mA
集电极电压Uc=Ucc-RLIc=12-2kX2.64mA=6.72V
若晶体管β不是100,你可将β值代到上边再计算Ib、Ic和Uc
电路入门之——运算放大器
运算放大器是一种可以进行数学运算的放大电路。运算放大器不仅可以通过增大或减小模拟输入信号来实现放大,还可以进行加减法以及微积分等运算。所以,运算放大器是一种用途广泛,又便于使用的集成电路。
如图1所示,运算放大器的电路符号有正相输入端Vin(+)和反相输入端Vin(-)两个输入引脚,以及一个输出引脚Vout。实际上运算放大器还有电源引脚(+电源、-电源)和偏移输入引脚等,在电路符号上没有表示出来。
运算放大器的主要功能是以高增益放大、输出2个模拟信号的差值。我们将放大2个输入电压差的运放称为差动放大器。当Vin(+)电压较高时,正向放大输出。当Vin(-)电压较高时,负向放大输出。此外,运算放大器还具有输入阻抗极大和输出阻抗极小的特征。即使输入信号的差很小,由于运算放大器有极高的放大倍数,所以,也会导致输出最大或最小电压值。因此,常常要加负反馈后使用。下面让我们来看一个使用了负反馈的放大器电路。
如图2所示,反相放大器电路具有放大输入信号并反相输出的功能。“反相”的意思是正、负号颠倒。这个放大器应用了负反馈技术。所谓负反馈,即将输出信号的一部分返回到输入,在图2所示电路中,象把输出Vout经由R2连接(返回)到反相输入端(-)的连接方法就是负反馈。
我们来看一下这个反相放大器电路的工作过程。运算放大器具有以下特点,当输出端不加电源电压时,正相输入端(+)和反相输入端(-)被认为施加了相同的电压,也就是说可以认为是虚短路。所以,当正相输入端(+)为0V时,A点的电压也为0V。根据欧姆定律,可以得出经过R1的I1=Vin/R1。另外,运算放大器的输入阻抗极高,反相输入端(-)中基本上没有电流。因此,当I1经由A点流向R2时,I1和I2电流基本相等。由以上条件,对R2使用欧姆定律,则得出Vout=-I1×R2。I1为负是因为I2从电压为0V的点A流出。换一个角度来看,当反相输入端(-)的输入电压上升时,输出会被反相,向负方向大幅度放大。由于这个负方向的输出电压经由R2与反相输入端相连,因此,会使反相输入端(-)的电压上升受阻。反相输入端和正相输入端电压都变为0V,输出电压稳定。
那么我们通过这个放大器电路中输入与输出的关系来计算一下增益。增益是Vout和Vin的比,即Vout/Vin=(-I1×R2)/(I1×R1)=-R2/R1。所得增益为-表示波形反相。在这个算公式中需要特别注意的地方是,增益仅由R1和R2电阻比决定。也就是说。我们可以通过改变电阻容易地改变增益。在具有高增益的运算放大器上应用负反馈,通过调整电阻值,就可以得到期望的增益电路。
与反相放大器电路相对,图3所示电路叫做正相放大器电路。与反相放大器电路最大的不同是,在正相放大器电路中,输入波形和输出波形的相位是相同的,以及输入信号是加在正相输入端(+)。与反相放大器电路相同的是,两个电路都利用了负反馈。
我们来看一下这个电路的工作过程。首先,通过虚短路,正相输入端(+)和反相输入端(-)的电压都是Vin,即点A电压为Vin。根据欧姆定律,Vin=R1×I1。另外,运算放大器的两个输入端上基本没有电流,所以I1=I2。而Vout为R1与R2电压的和,即Vout=R2×I2+R1×I1。整理以上公式可得到增益G,即G=Vout/Vin=(1+R2/R1)。如果撤销这个电路中的R1,将R2电阻变为0Ω或者短路,则电路变为增益为1的电压跟随器。这种电路常用于阻抗变换和缓冲器中。
Comparator也可称为比较器,比较两个电压的大小,然后输出1(+侧的电源电压,图示为VDD)或0(-侧的电源电压)。比较器常常用于检测输入是否达到规定值。也可以用运算放大器来代替比较器,但一般情况下使用专用的比较器IC。比较器和运算放大器使用相同电路符号。
比较器电路如图4所示。我们来看一下这个电路的工作过程。首先应该注意,这个电路中没有正反馈也没有负反馈。放大Vin和VREF的差值,从Vout输出。例如,Vin大于VREF时,放大输出的Vout上升至+侧的电源电压,达到饱和。Vin小于VREF时,输出Vout下降至-侧电源电压达到饱和。通过这个动作,Vin和VREF的比较结果在Vout上输出。实际应用中,一般使图4电路上产生滞后(用于防止错误动作的电压领域),如图5,Vin会产生一些噪波,但仍可稳定动作。
负反馈动作中,从输出返到输入的信号越大,则输出越小。于此相反,正反馈中,从输出返到输入的信号越大,则输入越大。当正反馈动作中增益大于1时,电路振荡。将这种振荡合理利用到电路中,就形成振荡电路。图6的不稳定多谐振荡器就是一个振荡电路。
+侧最大值VL和-侧最大值VL都是不稳定的,两个数值不断变化,因此称之为不稳定。我们来看看这个电路中的动作。首先,输出Vout经由R2反馈至正相输入端(+),这是一个正反馈电路。然后在输入Vout上应用R3和C,这是一个积分电路。大家可能会觉得积分电路很难,实际上,我们可以将它简单理解为,输出在Vout上的电压的一部分,缓缓储存到电容器的一个过程电路。在初始状态中,通过正反馈电路Vout迅速增大并达到最大值(VL)。
然后,通过R3和C构成的积分电路,缓缓增加反相输入端(-)。经过一定时间,正相输入端(+)的电压超过反相输入端(-)电压,相当于在差动输入上输入负电压,则Vout在负侧上迅速增大达到-VL。Vout变为负,通过R3和C构成的积分电路,反相输入端(-)电压缓缓增大。经过一定时间后,反相输入端电压超过正相输入端(+)的电压,相当于在差动输入上输入了正电压,则Vout向正方向迅速变化。这个过程不断重复,在Vout交替出现VL和-VL,从而实现振荡电路动作。
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