放大电路是增加电信号的幅度或功率的电子电路。
使用放大电路实现放大的装置称为放大器。
其核心是电子有源器件,如电子管和晶体管。
为了实现放大,必须为放大器供电。
常用的能源是直流电源,但有些放大器也使用高频电源作为泵浦源。
放大的本质是将电源的能量传递给输出信号。
输入信号的目的是控制该转换,使得放大器的输出信号的变化重复或反映输入信号的变化。
在现代电子系统中,电信号的产生,传输,接收,变换和处理几乎总是基于放大器电路。
放大电路有三种基本形式:共发射极放大电路,公共基极放大电路和公共集电极放大电路。
当构造多级放大器时,这些类型的电路通常需要彼此组合使用。
放大电路有其自身的特点:首先,有两种工作状态,静态和动态,因此有时需要绘制其直流路径和交流路径进行分析。
其次,电路经常有负反馈。
这种反馈有时在这个级别,有时它是从后一级到前一级的反馈,因此在分析这个级别时必须能够“提前看”。
在解决了每个级别的原理后,可以连接整个电路进行综合合成。
1.晶体管必须偏置在放大区域。
发射极结正偏置,集电极结反向偏置。
2.正确设置静态工作点,使整个波形位于放大区域。
3.输入回路将变化的电压转换为变化的基极电流。
4.输出回路将变化的集电极电流转换为变化的集电极电压,并仅通过电容滤波输出AC信号。
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,晶体管VT是放大器件,RB是基极偏置电阻器,RC是集电极负载电阻器。
1,3端是输入端,2,3端是输出端。
第三端是公共点,通常接地,也称为“接地”。
结束。
静态的直流路径如图1(b)所示,动态模式的交流路径如图1(c)所示。
该电路的特征在于电压放大系数从十几个到一百多个。
输出电压的相位与输入电压相反,并且对于一般使用而言性能不够稳定。
2.分压偏置共射极放大器电路图2使用了比图1多三个元件。
基极电压是通过划分RB1和RB2得到的,因此称为分压偏置。
在发射极中,添加了电阻器RE和电容器CE。
CE称为AC旁路电容,它与AC短路,RE具有DC负反馈。
反馈是指以某种方式将输出更改作为输入的一部分发送到输入。
如果减去返回部分和原始输入部分,则为负反馈。
图中基极的真实输入电压是RB2上的电压与RE上的电压之间的差值,因此它是负反馈。
由于采取上述两种措施来提高电路工作的稳定性,因此它是最广泛使用的放大电路。
3.发射极输出图3(a)是射极跟随器。
其输出电压从发射器输出。
图3(b)是其AC路径图,可以看作是一个共集电极放大器电路。
在该图中,晶体管的真实输入是V1和V.差别,因此这是具有深负AC反馈的电路。
由于深负反馈,该电路的特点是电压放大系数小于1且接近1,输出电压和输入电压与输入阻抗同相,输出阻抗低。
失真小,频率带宽宽,运行稳定。
它通常用作放大器的输入级,输出级或阻抗匹配。
4.低频放大器的耦合放大器通常有几个阶段,阶段之间的关系称为耦合。
放大器的级间耦合有三种类型:(1)RC耦合,见图4(a),优点是简单,成本低,但性能不是最优的; (2)变压器耦合,见图4(b),优点是阻抗匹配好,输出功率高,效率高,但变压器生产比较麻烦; (3)直接耦合,见图4(c),优点是频率带宽,可作为直流放大器使用,但前后工作固定,稳定性差,设计比较麻烦。
在20世纪初,真空三极管的发明和电信号放大的实现标志着电子技术发展到了一个新的阶段。
20世纪40年代后期晶体管的出现,尤其是20世纪60年代集成电路的出现,加速了电子放大器和电子系统的小型化和小型化进程。
最广泛使用的集成放大器基于晶体管(双极晶体管或场效应晶体管)放大电路。
高功率放大和低噪声放大的高频,微波,常用的分立晶体管放大器。
微波的高功率和高频放大主要依赖于特殊类型的真空管,例如功率晶体管或四极管,磁控管,速调管,行波管和正交场放大管。