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放大器的相关知识

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feiqi1|  楼主 | 2016-7-9 12:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
电学中能够实现信号、功率放大的器件,称为放大器,英文为 Amplifier。
以放大器为核心,能够实现放大功能的电路组合,称为放大电路。
在很多情况下,放大器和放大电路被混淆。严格说,放大器是一个器件, device,比
如一个 3 管脚的晶体管或者一个 8 管脚的运算放大器,这都是放大器。而放大电路是这些
器件加上电阻电容、线路板或者导线焊接到一块儿的,是一个组合。
虽然我能够分清这些,但有时我也乱用。 其实,大可不必为此纠结,你愿意怎么叫就
怎么叫吧。 多数人分不清楚的东西,你分那么清楚干什么啊?
1.2. 放大器的全家谱
全部放大器被分为三种:晶体管放大器、运算放大器和功能放大器。
除此之外,世上还存在电子管放大器,只在特殊领域比如高级音响中使用。这个我不
懂,从我读书时,就没有见过这古老的家伙了。
晶体管
晶体管分为两类:双极型晶体管(Bipolar Junction Transistor-BJT ,分为 NPN 型、
PNP 型)、单极型晶体管(也称场效应管, Field Effect Transistor-FET)。其中场效应管还分
为 JFET 和 MOSFET,就是结型管和金属氧化物管,它们都有 N 沟道和 P 沟道之分。从符
号看,晶体管可以画成 8 种,双极型 2 种,单极型 6 种,如图 1-1 所示。
所谓的双极型晶体管,是指这种晶体管内部,既有电子运动形成电流,也有空穴运动
形成电流, 一个多,称多子,一个少,称少子, 两者的运动方向相反,飞向两个不同的
“极”。而所谓的单极型晶体管中,只有空穴或者只有电子运动形成电流,只有多子存在,
飞向单一的“极”。
晶体管可以组成常见的共射(源)级、共基(栅)极、共集电(漏)极放大电路,以及
类型多变的多级放大电路。
学过晶体管放大电路的同学们,或多或少都会感到晶体管及其放大电路的复杂。从静
态工作点开始,到微变等效电路,再到增益计算、输入电阻、输出电阻计算,还有频率特
性,要想完成一个各项指标满足要求的放大电路,可不是一件容易的事情。虽然这个放大
电路使用的器件很便宜,电阻电容数量也不是很多,但是复杂的计算限制了这种放大电路
的推广。
1960 年代是一个电子技术爆发的年代,集成电路的问世引发了一系列雪崩式的发展。
科学家们在“如何让更多用户简单使用放大器”这个问题上,给出的答案是:设计一种傻瓜
型放大器, 结合负反馈理论, 很简单就可以组成一个放大电路,其增益设计也极为简单。
这就是运算放大器—Operational Amplifier.
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运算放大器
运算放大器又称运放, 其实就是一个差分输入、多级、直接耦合、高增益放大电路
(通常大于 10000 倍),用集成电路工艺生产在一个单芯片集成电路中。它有两个差分输入
端,一个或者两个输出端,两个供电电源端。
运放的渊源,以及必要的数学分析
设计并生产一种指定增益的放大器,并把它封装在一个集成电路中,形成傻瓜型应
用,对集成电路生产商来说,是极为简单的。但是,困难的是,厂商得准备多少种增益选
择呢? 从 1 倍开始, 1.1, 1.2, ……要不要准备 1.05 倍呢?



沙发
androidbus| | 2016-7-9 12:23 | 只看该作者
如果某个以运放为核心的放大电路, 非常常用,生产厂家就会考虑把这个放大电路
(包括运放和外围电阻)进一步集成,提供给用户。这就是功能放大器。

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板凳
litengg| | 2016-7-9 12:48 | 只看该作者
多数如 AD8276 一般, 包含 4 个激光校准的电阻, 也有 5 电阻、 6 电阻甚至更多电阻
的,主要用于信号减法(比如电流检出)、 精确增益、 信号的差分转单端、电平移位等。

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地板
qiangweii| | 2016-7-9 13:46 | 只看该作者
放大器的增益可以由用户通过数字信号设定, 或者说可以用处理器程序实施设定,因
此叫 Programmable,可程控,或者叫 Digital Controlled Variable Gain Amplifier。 通常缩写
为 PGA 或者 DVGA。

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5
shashaa| | 2016-7-9 13:53 | 只看该作者
实现放大器输入信号与输出信号之间的电气隔离。实现方法有三类:变压器型、光电
耦合器型、电容型。 ADI 的产品主要是变压器型。

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6
xia00| | 2016-7-9 14:07 | 只看该作者
任何一个运算放大器或者功能放大器,内部都以若干个晶体管为主组成,所以,要实
现某个放大电路,如果高级放大器能够实现,那么低级放大器也一定能够实现。

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hfdy01| | 2016-7-9 14:11 | 只看该作者
选择放大器有以下原则可以遵循:
1) 没有一成不变的原则,所有选择都是因事而异、因时而异的。
2) 一般情况下,多数人选择的,或者大的芯片生产商提供的选择,是正确的。请初
学者特别注意,收集各大芯片生产商的应用手册、实验室电路,以及数据手册中
给出的应用实例,对迅速开展设计,是非常有效的。
3) 一般情况下,如果能够采用合适的高级放大器,就不要选用低级放大器。
4) 不要迷信。有人以全分立为荣——用晶体管实现超级复杂的电路,以彰显自己的
水平高;有人抨击分立元器件,以使用最新出品的高级功能放大器为荣,似乎自
己见识渊博。这些都不好。心态平和的,该用什么就用什么,是最为合适的。

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8
CallReceiver| | 2016-7-9 14:22 | 只看该作者
看看,感觉放大器在电路中是比较难的知识了。学习学习。

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9
boy1990| | 2016-7-9 14:34 | 只看该作者
在运放开环使用时, 加载在两个输入端之间的直流电压使得放大器直流输出电
压为 0。 也可定义为当运放接成跟随器且正输入端接地时,输出存在的非 0 电压。

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10
sourceInsight| | 2016-7-9 14:41 | 只看该作者
当温度变化、时间持续、供电电压等自变量变化时, 输入失调电压会发生变
化。输入失调电压随自变量变化的比值,称为失调电压漂移。

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11
feiqi1|  楼主 | 2016-7-9 14:43 | 只看该作者
litengg 发表于 2016-7-9 12:48
多数如 AD8276 一般, 包含 4 个激光校准的电阻, 也有 5 电阻、 6 电阻甚至更多电阻
的,主要用于信号减法 ...

嗯呢   是的,这个应该是信号加减之类的了。

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feiqi1|  楼主 | 2016-7-9 14:44 | 只看该作者
sourceInsight 发表于 2016-7-9 14:41
当温度变化、时间持续、供电电压等自变量变化时, 输入失调电压会发生变
化。输入失调电压随自变量变化的比 ...

输入失调电压变化相对于温度变化的比值。

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13
Mozarts| | 2016-7-9 15:11 | 只看该作者
失调电压漂移量,与数据手册上标注的失调电压(或称之为初始失调电压) 本身有密
切关系。 初始失调电压小的,其漂移量也小。从多种放大器手册指标看,有以下规律:
1) 温度变化 40~500 度可能带来的失调电压变化,等同于初始失调电压。
2) 10~100 个月带来的失调电压变化, 等同于初始失调电压。

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14
_gege| | 2016-7-9 15:17 | 只看该作者
Mozarts 发表于 2016-7-9 15:11
失调电压漂移量,与数据手册上标注的失调电压(或称之为初始失调电压) 本身有密
切关系。 初始失调电压小 ...

要衡量失调电压漂移量,最好能和初始失调电压进行对比。

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15
Edisons| | 2016-7-9 15:29 | 只看该作者
当输出维持在规定的电平时,两个输入端流进电流的平均值。这个应该说的是输入偏执电流了。

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16
laozhongyi| | 2016-7-9 15:32 | 只看该作者
运放的两个输入端并不是绝对高阻的。。。。。

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17
wanglaojii| | 2016-7-9 15:42 | 只看该作者
放大电路的输入电压为 0 时,导致输出不为 0 的原因一般有三个,输入失调电压
VOS,输入偏置电流 IB,输入失调电流 IOS,其中后两个的影响依赖于放大电路外部的电
阻。

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18
zhouhuanの| | 2016-7-9 15:54 | 只看该作者
失调电压和偏置电流以一种直流形式存在,最终结果是在运放的输出端出现不该有的
直流分量,简称它们为“直流意外”

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19
handleMessage| | 2016-7-9 15:56 | 只看该作者
zhouhuanの 发表于 2016-7-9 15:54
失调电压和偏置电流以一种直流形式存在,最终结果是在运放的输出端出现不该有的
直流分量,简称它们为“直 ...

在多数交流耦合电路中,无需考虑这些“直流意外”的存在。

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20
bbapple| | 2016-7-9 16:00 | 只看该作者
克服直流意外对电路的影响, 有以下方法。
1) 选择合适的运放。
2) 选择合适的外部电阻。

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