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运算放大器ICL7650工作原理

运算放大器ICL7650工作原理
运算放大器ICL7650工作原理

放ICL7650中文资料

ICL7650是Intersil公司利用动态校零技术和CMOS工艺制作的斩波稳零式高精度运算放大器,它具有输入偏置电流小、失调小、增益高、共模抑制能力强、响应快、漂移低、性能稳定及价格低廉等优点。

图1 ICL7650 引脚图

ICL7650采用14脚双列直插式和8脚金属壳两种封装形式,图1所示是最常用的14脚双列直插式封装的引脚排列图。各引脚功能说明如下:

CEXTB:外接电容CEXTB;

CEXTA:外接电容CEXTA;

-IN:反相输入端;

+IN:同相输入端;

V-:负电源端;

CRETN:CEXTA和CEXTB的公共端;

CLAMP:箝位端;

OUTPUT:输出端;

V+:正电源端;

INTCLKOUT:时钟输出端;

EXTCLKIN:时钟输入端;

时钟控制端,可通过该端选择使用内部时钟或外部时钟。当选择外部时钟时,该端接负电源端(V-),并在时钟输入端(EXTCLKIN)引入外部时钟信号。当该端开路或接V+时,电路将使用内部时钟去控制其它电路的工作。

ICL7650工作原理

ICL7650利用动态校零技术消除了CMOS器件固有的失调和漂移,从而摆脱了传统斩波稳零电路的束缚,克服了传统斩波稳零放大器的这些缺点。

ICL7650的工作原理如图2所示。图中,MAIN是主放大器(CMOS运算放大器),NULL是调零放大器(CMOS高增益运算放大器)。电路通过电子开关的转换来进行两个阶段工作,第一是在内部时钟(OSC)的上半周期,电子开关A和B导通,和C断开,电路处于误差检测和寄存阶段;第二是在内部时钟的下半周期,电子开关和C导通,A和B断开,电路处于动态校零和放大阶段。

由于ICL7650中的NULL运算放大器的增益A0N一般设计在100dB左右,因此,即使主运放MAIN的失调电压VOSN达到100mV,整个电路的失调电压也仅为1μV。由于以上两个阶段不断交替进行,电容CN和CM将各自所寄存的上一阶段结果送入运放MAIN、NULL的调零端,这使得图2所示电路几乎不存在失调和漂移,可见,ICL7650是一种高增益、高共模抑制比和具有双端输入功能的运算放大器。

A02一般很高,因此,它比一般的集成放大器的失调电压要小得多,通常不需要调零.

ICL7650除了具有普通运算放大器的特点和应用范围外,还具有高增益、高共模抑制比、失调小和漂移低等特点,所以常常被用在热电偶、电阻应变电桥、电荷传感器等测量微弱信号的前置放大器中。

图3所示电路是某地震前兆信号采集系统的前置放大电路。系统中碳电极与信号调理器浮空地之间感应的自然地空电位Vi1和Vi2被分别加到I-CL7650的两个输入端,微弱信号Vi1和Vi2经放大后将从ICL7650的第10引脚输出,放大后的信号经过一系列处理后可分别送入显示器和记录仪进行显示和记录,以供地震研究和预测使用。

为了防止输入信号幅度过大而导致ICL7650损坏,图3电路在两路信号的输入端分别加入了起保护作用的四个二极管D1~D4。由于电路正常工作时的输入信号Vi1和Vi2幅度很小,所以二极管不导通,也就不会影响电路的正常工作。电路的增益较高,为防止产生高频振荡,设计时在电阻R4上并接了电容C3,因其容量较小,所以对信号放大倍数的影响也非常小。为了抬高运算放大器输出信号的直流分量,可将箝位端接在运算放大器的反向输入端。

运用ICL7650生产的三十多套地震前兆信号采集系统已分别安装在全国四个省市近十个地震台站,并已采集到大量的地震前兆信号,因此可以证明:整个系统性能稳定、抗干扰能力强。

图2 ICL7650工作原理

图3 ICL7650组成的前置放大电路图

图4 ICL7650提高输出基准电压的电路

放大电路原理

放大电路原理 放大器有交流放大器和直流放大器。交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。它是电子电路中最复杂多变的电路。但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。 读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开,然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。放大电路有它本身的特点:一是有静态和动态两种工作状态,所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析;二是电路往往加有负反馈,这种反馈有时在本级内,有时是从后级反馈到前级,所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。 下面我们介绍几种常见的放大电路。 低频电压放大器 低频电压放大器是指工作频率在 20 赫~ 20 千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。 ( 1 )共发射极放大电路 图 1 ( a )是共发射极放大电路。 C1 是输入电容, C2 是输出电容,三极管 VT 就是起放大作用的器件, RB 是基极偏置电阻 ,RC 是集电极负载电阻。 1 、 3 端是输入, 2 、3 端是输出。 3 端是公共点,通常是接地的,也称“地”端。静态时的直流通路见图 1 ( b ),动态时交流通路见图 1 ( c )。电路的特点是电压放大倍数从十几到一百多,输出电压的相位和输入电压是相反的,性能不够稳定,可用于一般场合。

( 2 )分压式偏置共发射极放大电路 图 2 比图 1 多用 3 个元件。基极电压是由 RB1 和 RB2 分压取得的,所以称为分压偏置。发射极中增加电阻 RE 和电容 CE , CE 称交流旁路电容,对交流是短路的; RE 则有直流负反馈作用。所谓反馈是指把输出的变化通过某种方式送到输入端,作为输入的一部分。如果送回部分和原来的输入部分是相减的,就是负反馈。图中基极真正的输入电压是RB2 上电压和 RE 上电压的差值,所以是负反馈。由于采取了上面两个措施,使电路工作稳定性能提高,是应用最广的放大电路。 ( 3 )射极输出器 图 3 ( a )是一个射极输出器。它的输出电压是从射极输出的。图 3 ( b )是它的交流通路图,可以看到它是共集电极放大电路。

实验三_晶体管共射级单管放大器实验报告

实验三晶体管共射级单管放大器实验报告学号:姓名: 一、题目:晶体管共射级单管放大器 二、实验原理: 下图为电阻分压式工作点稳定单管放大 器实验电路图。晶体管共射电路是电压反向放大器。当在放大器的输入端加入输入信号U i后,在放大器的输出端便可得到一个与U i相位相反,幅值被放大了的输出信号U o,从而实现了电压放大。 实验电路图 三、实验过程

1.放大器静态工作点的测量与测试 ①静态工作点的测量 置输入信号U i=0,将放大器的输入端与地端短接,然后选用量程合适的万用表分别测量晶体管的各电极对地的电位U、U和U。通过 I=(U-U)/R 由U确定I。 ②静态工作点的调试 在放大器的输入端加入一定的输入电压U i,检查输出电压U o的大小和波形。若工作点偏高,则放大器在加入交流信号后易产生饱和失真,若工作点偏低则易产生截止失真。 2.测量最大不失真输出电压 将静态工作点调在交流负载的中点。在放大器正常工作的情况下,逐步加大输入信号的幅度,并同时调节R w,用示波器观察U o,当输出波形同时出现削底和缩顶现象时,说明静态工作点已调在交流负载线的中点。然后反复调整输入信号,使波形输出幅度最大,且无明显失真时,用示波器直接读出U opp。 3.测量电压放大倍数 调整放大器到合适的静态工作点,然后加入输入电压U i,在输出电压U o不失真的情况下,测出U i和U o的有效值, A u=U o/U i 4.输入电阻R i的测量 在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R,

在放大器正常工作的情况下,用毫伏表测出U s和U i。 根据输入电阻的定义可求出R i。 5.输出电阻R o的测量 在放大器正常工作条件下,测出输出端不接负载的输出电压U o和接入负载的输出电压U L。 U L=R L U O /(R O+R L) 计算出Ro。 在测试中保证负载接入前后输入信号的大小不变。 四、实验数据 1.调试静态工作点 测量值计算值 U(V)U(V)U(V)R(K)U(V)U(V)I(mA) 2.测量电压放大倍数 ∞

放大电路的组成及工作原理

2、4 放大电路的组成及工作原理 参考教材:《模拟电子技术基础》孙小子张企民主编西安:西安电子科技大学出版社 一、教学目标及要求 1、通过本次课的教学,使学生了解晶体管组成的基本放大电路的三种类型,掌 握放大电路的组成元器件及各元器件的作用,理解放大电路的工作原理。 2、通过本节课的学习,培养学生定性分析学习意识,使学生掌握理论结合生活 实际的分析能力。 二、教学重点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 三、教学难点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 四、教学方法及学时 1、讲授法 2、1个学时 五、教学过程 (一)导入新课 同学们,上节课我们已经学习了晶体管内部载流子运动的特性以及由此引起的晶体管的一些外部特性,比如说晶体管的输入输出特性等,在这里,我要强调一下,我们需要把更多的注意力放在关注晶体管的外部特性上,而没有必要细究内部载流子的特点。由晶体管的输出特性,我们知道,当晶体管的外部工作条件不同时,晶体管可以工作在三个不同的区间。分别为:放大区、截止区、饱与区,其中放大区就是我们日常生活中较为常用的一种工作区间。大家就是否还记得,晶体管工作在放大区时所需要的外部条件就是什么不(发射结正偏,集电结反偏)?这节课,我们将要进入一个晶体管工作在放大区时,在实际生活中应用的新内容学习。 2、4放大器的组成及工作原理 一、放大的概念 放大: 利用一定的外部工具,使原物体的形状或大小等一系列属性按一定的比例扩大的过程。日常生活中,利用扩音机放大声音,就是电子学中最常见的放大。其原理框图为: 声音声音 扩音器原理框图 由此例子,我们知道,放大器大致可以分为:输入信号、放大电路、直流电源、输出信号等四部分,它主要用于放大小信号,其输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。对放大电路的基本要求:一就是信号不失真,二就是要放大。 二、基本放大电路的组成

晶体管单管放大器

实验二晶体管单管放大器 一、实验目的 1.熟悉电子元器件和TB型模拟电路实验仪 2.学会放大器静态工作点的调试方法。 3.分析电路参数的变化对放大器静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。 4.掌握放大器电压放大倍数,输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 二、实验电路及设备 1.示波器、万用表。 2.TB型模拟电路实验仪及①号实验模板。 二、实验电路及原理 1.估算电流放大系数β 晶体三极管的β值可以由输出特性曲线上求出,如图2-1所示。先通过Q点作横轴的垂直线,确定对应Q点的V CE值,再从图中求出一定V CE条件下的和相应的,则Q点附近的交流电流放大系数为:

它的偏置电路采用R b和R b2组成的分压电路。在放大器的输入端加上输入信号以后,在放大器的输出端便可得到幅值被放大了的相位相反的输出信号。 静态工作点:V CEQ=E C-I CQ。R C I BQ=E C-V BEQ=I CQ R Bβ 动态参数:电压放大倍数 其中 四、实验步骤 按图用连线在①号实验模板上连接号电路,将Rp的阻值调到最大,检查连线无误后接通电源。 1.静态工作点测试 调整Rp为某一值(使V CE=6V),测量静态工作点,填入表2-1并计算出I B、I CO(I CQ、I BQ可通过计算求得) 2.放大倍数测试 (1)将信号放大器调到f=1kHz幅值为5mv,接到放大器的输入端Vi,用示波器观察Vi和Vo端的波形,并比较与输入端的相位。 (2)输入信号频率不变,逐渐加大输入信号幅度,在R L=∞时,用示波器观察V O不失真时的最大值,并填表2-2

3.观察Rb、Rc、R L对放大电路静态工作点、电压放大倍数及输出波形的影响。按表2-3要求,输入信号Vi=5mV,f=1kHz、记录测量数据和Vo波形。 4.观察波形失真,测量静态工作点电压V CEQ、V BEQ 输入信号Vi=10mV f=1kHz调节Rp ,使Rb增大或减小,观察波形失真情况,测量并填入表2-4(若不失真观察不明显,可变化Vi重测) 5.测量放大器的输入输出电阻 (1)输入电阻的测量,在输入端串接一个4.7k的电阻,如图 2-3,按第八页输入电阻的计算方法,即可计算出输入电阻r i. (2)输出电阻的测量,在输出端接入负载电阻2.7K,在输出V O不失真的情况下,测负载与空载时的Vo值,按第八页输出电阻的计算方法,即可求输出电阻ro.

运算放大器工作原理是什么

运算放大器工作原理是什么? 运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。最基本的运算放大器如图1-1。一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。 通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node)连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正回馈(positive feedback),相反地,在很多需要产生震荡讯号的系统中,正回馈组态的运算放大器是很常见的组成元件。 开环回路运算放大器如图1-2。当一个理想运算放大器采用开回路的方式工作时,其输出与输入电压的关系式如下: Vout = ( V+ -V-) * Aog 其中Aog代表运算放大器的开环回路差动增益(open-loop differential gai 由于运算放大器的开环回路增益非常高,因此就算输入端的差动讯号很小,仍然会让输出讯号「饱和」(saturation),导致非线性的失真出现。因此运算放大器很少以开环回路出现在电路系统中,少数的例外是用运算放大器做比较器(comparator),比较器的输出通常为逻辑准位元的「0」与「1」。 闭环负反馈

单管放大器

第二章基础性实验 实验一单管交流放大电路 一.实验目的 1.熟悉电子元件和模拟电路实验箱; 2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响; 3.掌握测量放大电路的Q点,A V,r I,r0的方法,了解共射极电路的特性。 二.实验仪器 1.模拟电路实验箱; 2.函数信号发生器; 3.双踪示波器; 4.数字万用表。 三.预习要求 1.三极管及单管放大电路工作原理; 2.放大电路静态工作点和动态参数的测量方法; 3.各种仪器仪表使用方法。 四.实验内容 1.连接电路与简单测量 (1) 用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏并测量三极管β值。(注意:不能带电测量)。 (2) 接通电源用数字万用表测量+12V电源。 (3) 然后关断电源,按图2.1.1所示,连接实验电路,将R P的阻值调到最大位置。

图2.1.1 共射极放大电路 2.静态工作点的测量与调整 接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。 改变偏置电阻R b(即R P)值就改变了电路的静态工作点,为调整最佳工作点可借助示波器观察输出波形。方法:在A点加入频率1KHz 电压500mV的正弦交流信号或在放大器输入端(V i处)加入f=1KHz V i=5mV的正弦交流信号(将函数信号发生器频率调在1KHz,用晶体管毫伏表测量其输出电压,使其输出电压调在500mV或5mV,波形为正弦波),用示波器观察放大电路的输出波形,调整R P使其输出幅值最大且不失真(一般VC为 4-6V),然后去掉输入信号,用数字万用表按表2.1.1进行测量和计算,结果填入表2.1.1中。(测量电阻R b时必须关断电源) 注意:I b和I c的测量和计算方法 ①测I b和I c一般可用间接测量法,即通过测V c和V b,R c和R b计算出I b和I c。(注:图2.1.1中I b为支路电流)建议初学者采用。此法操作简单,不容易损坏器件和仪表。 ②直接测量法即将微安表和毫安表直接串联在基极(集电极)中测量。但操作不当容易损坏器件和仪表。不建议初学者采用。此法直观。 估算公式:I c = C C CC R V V- I B ≈ β C I (β≈160) 表2.1.1 3.电压放大倍数的测量和计算

运算放大器的工作原理

运算放大器的工作原理-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

运算放大器的工作原理 放大器的作用: 1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同, 运算放大器原理 运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。最基本的运算放大器如图1-1。一个运算放大器模组一般包括 一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。 图1-1 通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node)连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正回

单管放大电路实验报告

单管放大电路 一、实验目的 1. 掌握放大电路直流工作点的调整与测量方法; 2.掌握放大电路主要性能指标的测量方法; 3.了解直流工作点对放大电路动态特性的影响; 4.掌握射极负反馈电阻对放大电路特性的影响; 5.了解射极跟随器的基本特性。 二、实验电路 实验电路如图2.1所示。图中可变电阻R W是为调节晶体管静态工作点而设置的。 三、实验原理 1.静态工作点的估算

将基极偏置电路CC V ,1B R 和2B R 用戴维南定理等效成电压源。 开路电压CC B B B BB V R R R V 2 12 += ,内阻 21//B B B R R R = 则 ) )(1(21E E B BEQ BB BQ R R R V V I +++-= β, BQ CQ I I β= CQ E E C CC CEQ I R R R V V )(21++-≈ 可见,静态工作点与电路元件参数及晶体管β均有关。 在实际工作中,一般是通过改变上偏置电阻R B1(调节电位器R W )来调节静态工作点的。R W 调大,工作点降低(I CQ 减小),R W 调小,工作点升高(I CQ 增加)。 一般为方便起见,通过间接方法测量CQ I ,先测E V ,)/(21E E E EQ CQ R R V I I +=≈。 2.放大电路的电压增益与输入、输出电阻 be L C u r R R ) //(β-= A be B B i r R R R ////21= C O R R ≈ 式中晶体管的输入电阻r be =r bb′+(β+1)V T /I EQ ≈ r bb′+(β+1)×26/I CQ (室温)。 3.放大电路电压增益的幅频特性 放大电路一般含有电抗元件,使得电路对不同频率的信号具有不同的放大能力,即电压增益是频率的函数。电压增益的大小与频率的函数关系即是幅频特性。一般用逐点法进行测量。测量时要保持输入信号幅度不变,改变信号的频率,逐点测量不同频率点的电压增益,以各点数据描绘出特性曲线。由曲线确定出放大电路的上、下限截止频率f H 、f L 和频带宽度BW =f H -f L 。 需要注意,测量放大电路的动态指标必须在输出波形不失真的条件下进行,因此输入信号不能太大,一般应使用示波器监视输出电压波形。

【实验一】单管共射放大电路的原理

实验一单管共射放大电路的原理 一、实验目的: 1.掌握放大电路静态工作点的调 试方法及其对放大电路性能的影 响; 2.学习测量放大电路Q 点,Au、 Ri、Ro的方法,了解共射极电路 特性; 3.学习放大电路的动态性能。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、预习要求 1.在MultiSIM的环境下按照本次实验的内容和步骤搭建各电路,测量表格当中要求的数据。 2.总结放大电路静态和动态测量方法。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量 图 1.l 基本放大电路 (1)实验开始时,应先用万用表判断实验箱上三极管的好坏。(2)按图 1.1 所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V电源,关断电源后再连线),将R P的阻值调到最大位置。 2.静态测量与调整 (1)接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。改变R P大小,记录I C分别为2mA、3mA、4mA、5mA 时三极管MRF9011L的β值。 注意:I b和I c 的测量和计算方法:

测I b和I c一般可用间接测量法,即通过测U C和U B,R C和R B计算出I B 和I C。此法虽不直观,但操作较简单,建议初学者采用。 表 1.l 基本放大电路静态工作点的测量 3.动态研究 (1)按图1.2所示电路接线,调R B使U CEQ为9V。 (2)将信号发生器的输出信号调到f=1KHz,例如V P-P为500mV,接至放大电路的A点,经过R 1、R 2衰减(100倍),U i点得到5mV 的小信号,观察U i和U O端波形,并比较相位,填表1.2。 (3)信号源频率不变,逐渐加大信号源幅度,观察U O不失真时的最大值,并记录下来。

运算放大器构造及原理

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运算放大器的工作原理 放大器的作用: 1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,运算放大器原理 运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等

实验三 单管共射放大电路

实验三 单管共射放大电路 一、实验目的 1、 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图3-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i 后,在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u 0,从而实现了电压放大。 图3-1 共射极单管放大器实验电路 在图3-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1B1 B U R R R U +≈ U CE =U CC -I C (R C +R E ) C E BE B E I R U U I ≈-≈

电压放大倍数 be L C V r R R β A // -= 输入电阻 R i =R B1 // R B2 // r be 输出电阻 R O ≈R C 由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、 放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点,应在输入信号u i =0的情况下进行, 即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压U E 或U C ,然后算出I C 的方法,例如,只要测出U E ,即可用 E E E C R U I I = ≈算出I C (也可根据C C CC C R U U I -=,由U C 确定I C ), 同时也能算出U BE =U B -U E ,U CE =U C -U E 。 为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C (或U CE )的调整与测试。 静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时u O 的负半周将被削底,如图3-2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即u O 的正半周被缩顶(一

功放的工作原理与作用

功放的工作原理与作用 功放的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,以推动扬声器放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。 功放作为各类音响器材中的大块头,它主要是将音源器材输入的较弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也不尽相同。 汽车功放电路图 汽车音响系统跟家用音响一样,使用功率放大器才能使整个系统完整。如果是刚接触汽车音响的人,对于在汽车中也安装功率放大器,甚至是安装多个功率放大器,可能会觉得不可思议。这个要从汽车自身来讲开,因为汽车的电源电压一般只有14.4V,功率(P)=电压(U)x电流(I),最多能达到4x55W。如果只用主机自身的功率放大器,只能推动功率小的扬声器,而且音量开大就会失真,声音听起来生硬,缺乏弹性。人耳听觉是有限度的,其下限比所能听到的音量上限还要少,这个可解释为何声音在一开始时感觉比较强烈,慢慢会觉得微弱下去。要让任何声音达到最逼真的状态,对于目前技术还无法解决。挡风玻璃,内装饰,发动机以及车底盘和轮胎在路面行驶时所发出的噪音,对聆听环境造成不可忽视的影响。只能加装功率放大器,才能解决低声压级和后级功率不足的缺陷,来重播音乐的全部信息。如果车用功率放大器内部使用逆变电源,将电源电压提高到40V左右,功率也会随之得到提高,这样便可推动大功率扬声器。由于储备功率加大,提高音量就不会产生失真,音质有力且富有弹性。尤其在推动大尺寸的低音扬声器时,低音区更加延伸,声音变得丰满,这样这个难题就能迎刃而解。

实际上功放是高保真地还原音频信号。我们来打个简单的比方,其实功放就好比复印机工作。为何要把这两个风马不相及的概念扯在一块,听我仔细一一道来。它们的实质作用都是复制某物,正如复印机可以把较小的纸张复印成较大的纸张。假如你去复印A4的纸张原件,那么你除了可以得到A4纸张的复印件,还可以得到A3或A1,甚至更大的纸张,新的复印件其实就是就是原件的放大版,这个你自己根据需要可以去控制调节。功放酷似复印机,复印件并非本源的原件。经过功放加工的信号就是原音频的还原加强版,音量比源音频输入要大。它改变的只是音频输入的音量,而音色并无改变。如果它的音色也改变了.那么它的波长及频率也相应有所改变。对于此话题本文将不做详细且有深度的阐述。这个比方通俗易懂,恰如其分。现在,我想大家对于功放应该有了大致的认识。总而言之.车载功放就是把输入端(主机、CD播放机等等)的音频输入还原放大,同时使它达到足够的强度,以至于能够带动喇叭工作。 功率放大器的工作原理就是靠电压来控制电流通道的大小来达到控制电流大小的目的。利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大,就完成了功率放大。而场效应管则是用栅极电压来控制源极与漏极的电流,其控制作用用跨导表示,即栅极变化一毫伏,源极电流变化一安,就称跨导为1,功率放大器就是利用这些作用来实现小信号控制大信号,从而使多级放大器实现了大功率的输出,并非真的将功率放大了!它们是转化的电源功率,而不是对能量的放大。以我们目前的技术我们还是要遵守能量守恒定律的。

运算放大器的工作原理

运算放大s得工作原理 放大器得作用:仁能把输入讯号得电压或功率放人得装置,由电了管或晶体管■电源变压器与其她电器元件组成。用在通讯、广播.需达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放人器用于发射机得末级,作用就是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率得炎求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在?定区域内得接收机可以接收到满意得信号 电平,并且不干扰相邻信道得通信。高频功率放大器就是通信系统中发送装置得重要组件。 按其工作频带得宽窄划分为窄带简频功率放人器与宽带高频功率放人器两种,窄带周频功率放人器通常以具有选频滤波作用得选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放人器或谐振功率放人器:宽带简频功率放人器得输出电路则就是传输线变圧器或其她宽带匹配电路,W此又称为非调谐功率放大器?高频功率放人能就是?种能量转换器件,它将电源供给得直流能量转换成为高频交流输出在“低频电r 线路噪程中己知倣人器可以按照电流导通角得不同, 运算放人器原理 运算放人器(Op e r atio n a 1 AmpI i Pier-简称OP、OPA、OPAMP)就是?种直 流耦合,差模(差动模式)输入、通常为单端输出(D 1 ffere ntial—in, sing 1 e—ended o utput)得高增益(gain)电压放人器阴为刚开始主耍用于加法,乘法等运算电路中? W而得名??个理想得运算放大器必须具备下列特性:无限人得输入阻抗.等于零得输出阻抗、无限人得开回路 增益、无限大得共模計#斥比得部分.无限人得频宽。最基本得运算放人器如图1-1- 一个运算放人器模组?般包括?个正输入端(OP_P〉、?个负输入端(OP_N〉与?个输出端(0 P_0)。 图1?1 通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node )连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。原因就是运算放人器得电压増益非常大,范 圉从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路得稳定运作。但就是这并不代衣运算放人器不能连接成正回馈(positive f e edbac k ),相反地,在很多需要产生震荡讯号得系统中,正回馈组态得运算放大器就是很常见得组成元件。 开环回路

晶体管共射极单管放大器 实验报告

实验二 晶体管共射极单管放大器 一、实验目的 1、 学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 2、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 3、 熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 二、实验原理 图2-1为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2 组成的分压电路,并在发射极中接有电阻R E ,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号u i 后,在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反,幅值被放大了的输出信号u 0,从而实现了电压放大。 在图2-1电路中,当流过偏置电阻R B1和R B2 的电流远大于晶体管T 的 基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式估算 CC B2 B1B1B U R R R U +≈ C E BE B E I R U U I ≈+-≈ 1 F R U CE =U CC -I C (R C +R E +R F1) 电压放大倍数 1 )1(F R // β++-=be L C V r R R β A 输入电阻 R i =R B1 // R B2 // [ r be +(1+β)R F1 ] 输出电阻 R O ≈R C 由于电子器件性能的分散性比较大,因此在设计和制作晶体管放大电路时,离不开测量 图2-1 共射极单管放大器实验电路

和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数,为电路设计提供必要的依据,在完成设计和装配以后,还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器,必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此,除了学习放大器的理论知识和设计方法外,还必须掌握必要的测量和调试技术。 放大器的测量和调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试,消除干扰与自激振荡及放大器各项动态参数的测量与调试等。 1、放大器静态工作点的测量与调试 1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点,应在输入信号u i =0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流 I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电 压U E 或U C ,然后算出I C 的方法,例如,只要测出U E ,即可用 C E BE B E I R U U I≈ + - ≈ 1 F R 算出I C (也可根据C C CC C R U U I - = ,由U C 确定I C ),同时也能算出U BE =U B -U E ,U CE =U C -U E 。 为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。 2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C (或U CE )的调整与测试。 静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放 大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时u O 的负半周将被削底,如图2-2(a)所示; 如工作点偏低则易产生截止失真,即u O 的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2-2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进 行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的输入电压u i ,检查输出电压u O 的大小和波形 是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。 (a) (b) 图2-2 静态工作点对u O 波形失真的影响

单管放大器的设计与仿真及误差分析

课程设计报告 题目:单管放大器的设计与仿真 学生姓名: 学生学号: 系别: 专业:电子信息工程 届别: 指导教师: 电气信息工程学院制 2013年3月

淮南师范学院电气信息工程学院2014届电子信息工程专业课程设计报告 目录 引言……………………………………………………………1任务与要求…………………………………………………2系统方案制定………………………………………………3系统方案设计与实现………………………………………4系统仿真和调试……………………………………………5数据分析……………………………………………………6总结…………………………………………………………7参考文献……………………………………………………8附录………………………………………………………… 第1 页

单管放大器的设计与仿真 学生: 指导教师: 电气信息工程学院电子信息工程专业 引言:放大现象存在于各种场合中,例如,利用放大镜放大微小的物体,这是光学中的放大;利用杠杆原理用小力移动重物,这是力学中的放大;利用变压器将低电压变换为高电压,这是电学中的放大。而作为电子电路中的放大晶体管放大器是放大电路的基础【1】,也是模拟电子技术、电工电子技术等课程的经典实验项目,实验内容涉及方面广泛。本文已常见的作为集成运放电路的中间级的共射放大电路为讨论对象,一方面,对具体包括模拟电路的一般设计步骤、单管共射放大电路设计方案的拟定、静态工作点的设置与电路元件参数的选取、放大电路性能指标的测量、稳定静态工作点的措施等做阐述。本文采用的是分压式电流负反馈偏置电路设计成的共发射极放大器,对分压式电流负反馈偏置电路能稳定静态工作点的原理作了说明,并将对晶体管放大器静态工作点的设置与调整方法、放大电路的性能指标与测试方法、放大器的调试技术做阐述。介绍模拟电子电路的一般设计方法和思路,以及Multsim 和Matlab软件的一些基本操作和仿真功能。

wifi信号放大器的工作原理是什么

wifi信号放大器(增强器、扩展器)工作原理是什么? 因为从事WIFI领域的原因,经常有朋友问我,wifi信号放大器(增强器、扩展器)真的有用吗?回答是肯定的,wifi信号放大器,又叫做无线信号增强器、扩展器,它的主要作用就是用来放大无线wifi信号的,这一点是毋庸置疑的。 wifi信号放大器,或者说是无线信号扩展器,它放大无线信号的原理,实际上和两个无线路由器之间的无线桥接类似。wifi信号放大器会通过无线的方式,和原来无线路由器建立连接,wifi信号放大器自身再提供一个无线信号,从而实现扩大无线信号覆盖范围的目的。 wifi信号放大器在设置上,比两个无线路由器设置无线桥接更加的简单、方便。如果你家里面积比较大,一台无线路由器的信号不能够覆盖所有的区域;那么你可以考虑买一个无线信号放大器回去,用它来放大原来路由器的信号,就可以让无线信号覆盖你家里所有区域了。 WIFI信号放大器模块TMA3008A 7628KN WIFI模块 注意问题: 1、wifi信号放大器的安装位置非常的重要,安装的位置离原来的路由器太远,会导致wifi 信号放大器无法放大原来路由器信号,或者是放大原路由器信号后,网络不稳定。 如果wifi信号放大器安装的位置,离原来路由器非常近,又无法起到放大wifi信号的目的。我们的建议是,把wifi信号放大器,安装在原路由器和原来信号差区域的中间位置,这样对无线信号覆盖范围和网络稳定性起到一个平衡的作用。 2、还有一点大家需要明白,用wifi信号放大器放大原来wifi信号后,无线网络的稳定性、传输速度会受到一定的影响。 如果你的网络的性能有非常搞的要求,那么建议使用电力猫、二级路由器(WIFI路由模块)、无线AP(WIFI AP模块)的方式,来增强无线信号的覆盖范围。

运算放大器的工作原理

运算放大器的工作原理 放大器的作用:1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出在“低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同, 运算放大器原理 运算放大器(Operational Amplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)电压放大器,因为刚开始主要用于加法,乘法等运算电路中,因而得名。一个理想的运算放大器必须具备下列特性:无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。最基本的运算放大器如图1-1。一个运算放大器模组一般包括一个正输入端(OP_P)、一个负输入端(OP_N)和一个输出端(OP_O)。 图1-1 通常使用运算放大器时,会将其输出端与其反相输入端(inverting input node)连接,形成一负反馈(negative feedback)组态。原因是运算放大器的电压增益非常大,范围从数百至数万倍不等,使用负反馈方可保证电路的稳定运作。但是这并不代表运算放大器不能连接成正

单管放大器的设计与制作

实验四单管放大器的设计与制作 3学时 一、实验目的 1.设计与制作一个单管放大器实验电路,掌握其静态工作点的调试方法、了解其电路中各元器件参数值对静态工 作点的影响。 2.掌握单管放大器的主要性能指标的调测方法。 3.了解单管放大器电路参数的工程设计方法。 二、实验预习要求 1.预习实验原理和测量方法。 2.写出预习报告,画出完整正确的实验电路图。如果选择自己设计的电路和参数进行实验,则要预先完成电路和 参数的设计。 3.在预习报告中明确实验内容(可用字母和相应公式以及表格表示)。 三、实验原理 单级放大器是构成多级放大器和复杂电路的基本单元。其功能是在不失真的条件下,对输入信号进行放大。要使放大器正常工作,必须设置合适的静态工作点。静态工作点Q的设置一要满足放大倍数、输入电阻、输出电阻、非线性失真等各项指标的要求;二要满足当外界环境等条件发生变化时,静态工作点要保持稳定。影响静态工作点的因素较多,但当晶体管确定之后,主要因素取决于偏置电路,如电源电压的变动、集电极电阻 R和基 C

极偏置电阻的改变等都会影响工作点。 静态工作点设置在交流负载线中点的附近,能使放大器获得最大不失真的输出电压,如图4.1所示。若工作点选得太高就会产生饱和失真,若工作点选得过低就会出现截止失真,如图4.2所示。 图4.1具有最大动态范围的静态工作点 图4.2 静态工作点设置不合适产生的失真 为了稳定静态工作点, 经常采用具有直流电流负反馈的分压

式偏置单管放大器实验电路,如图4.3所示。电路中上偏置电阻 1R '由1R 和1W R 串联组成;2R 为下偏置电阻;C R 为集电极电阻;E R 为 发射极电流负反馈电阻,起到稳定直流工作点的作用;1C 和2C 为交流耦合电容;3C 为发射极旁路电容,为交流信号提供通路;S R 为测试电阻,以便测量输入电阻;L R 为负载电阻。外加输入的交流信号S V 经1C 耦合到三极管基极,经过放大器放大后从三极管的集电极输出,再经2C 耦合到负载电阻L R 上。 图4.3 实验电路原理图 根据理论分析和工程估算法,可得到如图4.3所示的单管放大器实验电路正常工作时的主要动态性能指标如下: 交流电压放大倍数: be C L be ce C L be o L V r R R r r R R r r R A ////////βββ-≈-=-= 输入电阻: ()be W i r R R R r ////112+= 输出电阻: ce C o r R r //= *四、实验电路参数设计 已知单级低频放大器所用的晶体三极管型号为9013(或者其

放大电路的组成及工作原理

2.4 放大电路的组成及工作原理 参考教材:《模拟电子技术基础》孙小子张企民主编西安:西安电子科技大学出版社 一、教学目标及要求 1、通过本次课的教学,使学生了解晶体管组成的基本放大电路的三种类型, 掌握放大电路的组成元器件及各元器件的作用,理解放大电路的工作原理。 2、通过本节课的学习,培养学生定性分析学习意识,使学生掌握理论结合生 活实际的分析能力。 二、教学重点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 三、教学难点 1、共发射极放大电路的组成元器件及各元器件作用; 2、共发射极放大电路的工作原理。 四、教学方法及学时 1、讲授法 2、1个学时 五、教学过程 (一)导入新课 同学们,上节课我们已经学习了晶体管内部载流子运动的特性以及由此引起的晶体管的一些外部特性,比如说晶体管的输入输出特性等,在这里,我要强调一下,我们需要把更多的注意力放在关注晶体管的外部特性上,而没有必要细究内部载流子的特点。由晶体管的输出特性,我们知道,当晶体管的外部工作条件不同时,晶体管可以工作在三个不同的区间。分别为:放大区、截止区、饱和区,其中放大区是我们日常生活中较为常用的一种工作区间。大家是否还记得,晶体管工作在放大区时所需要的外部条件是什么吗(发射结正偏,集电结反偏)?这节课,我们将要进入一个晶体管工作在放大区时,在实际生活中应用的新内容学习。 2.4放大器的组成及工作原理 一、放大的概念 放大:利用一定的外部工具,使原物体的形状或大小等一系列属性按一定的比例扩大的过程。日常生活中,利用扩音机放大声音,是电子学中最常见的放大。其原理框图为: 声音声音 扩音器原理框图 由此例子,我们知道,放大器大致可以分为:输入信号、放大电路、直流电源、输出信号等四部分,它主要用于放大小信号,其输出电压或电流在幅度上得到了放大,输出信号的能量得到了加强。对放大电路的基本要求:一是信号不失真,二是要放大。

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