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常用放大器


POM
2 VCC 2RL
在理想条件下,可以推得OCL电路的最大效率为78.5﹪。
3.2.2 OCL电路
四、交越失真 在OCL基本电路中,当输入电压小 于三极管的开启电压时,VT1、VT2均截 止,从而出现如图所示的交越失真现象。
一旦音频功率放大器出现交越失真,会
使声音质量明显下降。为了避免交越失 真,在实际使用的OCL电路中,必须设 置合适的静态工作点。
周期,VT1、VT2交替工作,互相补充,向负载提供了完整的输出信号。
3.2.2 OCL电路
三、输出功率和效率
在OCL电路中,负载上输出电压和电流的最大值为
U OM VCC U CES VCC ,I OM
则最大输出功率为
U OM VCC RL RL
POM
U OM I OM V CC VCC 2 2 2 2 RL
3.1.3 集成运放组成和主要参数
一、集成运放的组成框图 1.输入级
由于集成运放是采用高增益多级直接耦合的放大电路, 前级放大电路产
生的零点漂移会被逐级放大,在末级输出端形成大的漂移电压,严重时甚至 淹没信号电压,使放大电路无法正常工作。因此解决零点漂移成为集成运放 的首要任务,为此运放输入级都采用差分放大电路。 2.中间级 中间级的作用是提供高的放大倍数,通常由一或两级有源负载放大电路 构成。
理解反馈的概念,了解负反馈应用于放大器中的类型; 了解集成运放电路结构及抑制零点漂移的方法,理解差模与共模、共模抑制 比的概念; 掌握集成运放的符号及器件的引脚功能; 了解集成运放的主要参数、理想集成运放的特点; 能识读由理想集成运放构成的常用电路(反相输入、同相输入、差分输入运 放电路和加法、减法运算电路),会估算输出电压值;
一、功率放大器的基本要求 3. 较小的非线性失真 处在大信号工作状态的功率放大器,不可避免地会产生非线性失真。 因此,必须将功率放大器的非线性失真限制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ允许范围内。 4. 较好的散热装置 由于功放管工作在极限运用状态,管耗大。其中大部分被集电结承受 转化为热量,使集电结温度升高。
3.2.1 功率放大电路的要求与分类
3.1.1 放大器中的负反馈
三、负反馈放大器的四种组态 放大器引入交流负反馈后,称为负反馈放大器。在负反馈放大器中,根 据反馈网络与放大器输出端连接方式的不同,可分为电压和电流反馈,当反 馈量取自输出电压时称为电压反馈,取自输出电流时称为电流反馈;根据反 馈网络与放大器输入端连接方式不同,可分为串联和并联反馈,当反馈量与 输入量以电压方式相叠加时称为串联反馈,以电流方式相叠加时称为并联反 馈。 这样,交流负反馈放大器有四种组态,即电压串联、电压并联、电流串 联、电流并联,不同组态的负反馈对放大器输入、输出电阻的影响也不一样。
一、集成运放的调零 集成运放调零的作用,是保证运放实现零输入时的零输出。当选用的 运放有调零端,应查阅集成电路手册,按接线图正确接上调零电位器进行 调零。集成运放实物如图所示。
集成运放实物
3.1.6 集成运放的使用常识
二、集成运放的保护 1. 3. 电源端反接保护 图示是利用二极管的单 2. 输入保护 输出保护 为了防止由于集 为了防止输出端可能接到外部过高的电压上而造成的 成运放输入电压过高而引起的运放损 向导电性构成的电源端保护电路。一旦电源接反, 运放损坏,可在输出端接入双向稳压管,如图所示。 坏,输入保护电路在运放输入端加限 二极管VD1、VD2反向截止,切断电源,而电源极性
Od
u u1 u O i i 1 i 0 uId u1 u1 1 1 0 1 或 u1 u 1 Rid u
相当于两输入端断开,但又不是真正的断开, 相当于两输入端短路,但又不是真正的 故称为“虚断”。如图所示。 短路,故称为“虚短”。如图所示。
3.1.5 集成运放的基本运用
io
3. 共模抑制比 K 成运放的精确度,一般为几十微伏 /度。
CMR
用来综合衡量集成运放的放大能力和抗温漂、抗共模干扰的能力,一 7. 转换速率 SR
般应大于 80dB。 衡量集成运放对高速变化信号的适应能力,一般为几伏 /微秒。
3.1.4 集成运放的理想特性
一、理想运放的概念 (1) 开环差模放大倍数趋于无穷大 号。 (2) 两输入端之间的输入电阻趋于无穷大 放就不消耗信号源的能量。 (3) 输出电阻为零 这时,运放就可以接任何负载。 具有这样的输入阻抗,运 它将可以放大几乎所有的输入信
3.1.2 集成运放的符号及引脚功能
一、图形符号 图形符号如图所示。
表示运放 表示开环增益极高
3.1.2 集成运放的符号及引脚功能
二、引脚功能 在实际应用中,集成运放除了输入和输出端,还有电源端,有些运 放还有调零和相位补偿端。实物及引脚排列如图所示。
3.1.3 集成运放的组成和主要参数
一、集成运放的组成框图 集成运放由四部分组成,包括输入级、中间级、输出级以及偏置 电路。如图所示。
当 uI 2单独作用时, uI1 0 ,电路为同相输入方式, 输出电压为
Rf u I1 R1
uO 2 (1
R3 Rf ) uI2 R1 R2 R3
差分输入放大器可以实现减法运算。当图 中R R R R 时,输出电压为 uO uI 2 uI1。 1 2 3 f
3.1.6 集成运放的使用常识
3.2.1 功率放大器的要求与分类
一、功率放大器的基本要求 1. 尽可能大的输出功率 功率放大器提供给负载的信号功率称为输出功率 Po I oUo 。 2. 尽可能高的效率 功率放大器的最大输出功率与电源所提供的功率之比称为效 率 P o 100% 。 Pv
3.2.1 功率放大器的要求与分类
流过 RL 的静态电流为零。 2. 动态分析 设输入信号 u i 为正弦信号。在 u i 正半周内,VT1导通,VT2截止,VT1的 集电极电流 I c1 电极电流 Ic2 流经方向如图,在 ui 负半周内,VT2导通,VT1截止,VT2的集 整个 流经方向如图。由于VT1和VT2管型相反,特性对称,在 ui
二、反馈类型 1. 2. 直流反馈和交流反馈 正反馈和负反馈 根据反馈量是直流量还是交流量,可将反馈分为直流反馈和交流反馈。 根据反馈的效果可以区分反馈的极性。 若将直流量反馈到输入端,称为直流反馈。直流反馈多用于稳定静态 当输入量不变时,引入反馈后使净输入量增加,放大倍数增加的反馈称 工作点。 为正反馈。正反馈多用于振荡电路和脉冲电路。 若将交流量反馈到输入端,称为交流反馈。交流反馈多用于改善放大 当输入量不变时,引入反馈后使净输入量减小,导致电路放大倍数减小的反 器的动态性能。 馈称为负反馈。负反馈多用于改善放大器的性能。
一、反相输入放大器 反相输入放大器是将输入信号 u i加到运放的反相输入端。如图所示。 根据理想运放的 i1 0 和 u1 u1 ,有 i1 iF, i1 则输出电压为
u u1 和if O R1 Rf
uO
Rf u1 R1
反相放大器的电压放大 倍数为
Au
uO Rf u1 R1
uO A 指集成运放本身的差模增益,即 od 。它体现了集成运放的电 指差模信号作用下集成运放的输入电阻。 u u 4 7之间。 压放大能力,一般在 5. 输入失调电压 U 10 ~ 10 io
2. 开环共模增益 A 指为使输出电压为零,在输入级所加的补偿电压值。
oc
指集成运放本身的共模增益,它反映集成运放抗温漂、抗共模干扰的 6. 失调电压温度系数 U io / T 能力,优质的集成运放 指温度变化 T 时所产生的失调电压变化 Aoc 应接近于零。 U 的大小,它直接影响集
了解集成运放的使用常识,会根据要求正确选用元器件;
会安装和使用集成运放组成的应用电路。
3.1.1放大器中的负反馈
一、反馈放大器的组成 反馈放大器的一般形式如图所示。 反馈系数
F
Xf Xo
Xo X i'
Xo A X i 1 AF
开环放大倍数
A
闭环放大倍数
Af
反馈放大器的一般形式
3.1.1 放大器中的负反馈
(4) 共模抑制比趋于无穷大。 (5) 漂移为零。
3.1.4 集成运放的理想特性
二、理想运放特点 工作在线性放大状态的理想运放具有两个重要特点: 2. 1. 虚断:净输入端电流等于零,即 虚短:两输入端电位相等,即 u1ii u0 1 理想运放的差模输入电阻 ,流经运 对于理想运放,由于 Aod ,∞ 而输出 Rid∞ 放两输入端的电流 电压 uo 为有限值,则有差模输入电压
Au
uO R (1 f ) ui R1
3.1.5 集成运放的基本运用
三、差分输入放大器 差分输入放大器有两个输入信号 uI1 和 u , uI1 通过R1 加到运放 I2 的反相输入端。如图所示。
uI 2 0 ,电路为反相输入方式,输出电压为 当 uI1单独作用时,
uO 1
3.1.5 集成运放的基本运用
二、同相输入放大器
同相输入放大器是将输入信号 u i是通过 R1 加到运放的同相输入端。 利用理想运放“虚断”与“虚短”的概念,那么,同相放大器中
u1 u1 u1
由于ii 0 ,则 ii iF ,即输出电压为
uO (1
Rf )ui R1
同相放大器的电压放大倍数为
3.1.3 集成运放组成和主要参数
一、集成运放的组成框图 3.输出级
集成运放的输出级一般由互补对称电路或准互补对称电路构成,以提高
运放的输出功率和带负载能力。 4.偏置电路 为各级提供稳定的静态工作电流,确保静态工作点的稳定。
3.1.3 集成运放组成和主要参数
二、集成运放的主要参数 1. 开环差模增益 4. 差模输入电阻 R Aid od
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