请问一个信号放大电路的分析

只看该作者 · 2024-5-22 16:50

如下图所示，这是一个完整的弱光信号放大电路，

BPX38是一个光电三极管，工作特性是，在有光线射入的情况下，相当于从基极流入小电流

实际电路已经经过验证，放大倍率可以高达几千倍

我这里不明白的是，为什么必须要有Q1存在？Q1在整个放大电路中发挥的作用是什么？

我这边尝试去掉Q1，发现放大倍率变得非常小，说明Q1的作用很大，但是不明白其中的道理

希望路过的大神能指点一下，小弟不胜感激

1万 · 2024-5-22 17:35

直接拿掉Q1，D1的工作点还能合适吗？

只看该作者 · 2024-5-23 12:42

如图：

原图，当光照增强，D1的内阻下降，a点的电位会下降，Q1的b点的电位也会下降。这就导致c点的电位也下降，从而a点的电位得以升高，这是一个负反馈的过程，应该能稳定输出端的输出电位。

不知道你说的去掉Q1的准确含义，如果简单地去掉Q1，则D1的基极失去偏置电压，会导致它工作不正常。所以即使你想去掉Q1试试，也应该如右图，加上一个电阻，给D1提供适当的偏置电压。这样的电路，没有Q1的负反馈作用，当环境温度升降时，输出的电位也肯定会变化，变得不稳定。

只看该作者 · 2024-5-23 13:45

你说的放大倍数可以达到几千倍是啥意思？电流放大倍数还是电压放大倍数还是其它什么倍数？二个三极管组成的负反馈电路，放大倍数可以到几千倍？

2万 · 2024-5-23 16:40

Q1用于缓冲之后减去0.6V给偏压的。
楼主说“实际电路已经经过验证，放大倍率可以高达几千倍”，单管放大是不可能达到的，不管是电流还是电压。

只看该作者 · 2024-5-23 17:17

wanwenhao1 发表于 2024-5-23 12:42
如图：

原图，当光照增强，D1的内阻下降，a点的电位会下降，Q1的b点的电位也会下降。这就导致c点的电位也 ...

非常感谢您的分析，事实确实如您分析的一样，Q1确实是起到负反馈的作用，目的是为了工作在有强光直射的情况下，将输出维持在固定的范围内。

只看该作者 · 2024-5-23 17:18

coody 发表于 2024-5-23 16:40
Q1用于缓冲之后减去0.6V给偏压的。
楼主说“实际电路已经经过验证，放大倍率可以高达几千倍”，单管放大是 ...

您说的没错，“放大几千倍”是后面又接了一个运放实现的，这个电路主要是负责将恒定的强光利用负反馈的方式消除的作用

只看该作者 · 2024-5-23 17:18

zlf1208 发表于 2024-5-23 13:45
你说的放大倍数可以达到几千倍是啥意思？电流放大倍数还是电压放大倍数还是其它什么倍数？二个三极管组成的 ...

放大几千倍其实是后面又接的运放实现的，确实不是这个电路实现了放大功能

2万 · 2024-5-23 21:19

tanzhi963 发表于 2024-5-23 17:18
您说的没错，“放大几千倍”是后面又接了一个运放实现的，这个电路主要是负责将恒定的强光利用负反馈的方 ...

那就是了，因为你的主楼描述中，没有提及要放大的是什么样的光信号。对于缓慢的光信号，由于很深的负反馈，会抑制掉缓慢变化的光信号，快速变化的光信号可以放大，这让我想起了20多年前做的“欢迎光临”的光控触发电路，用的光敏电阻，单个三极管即可完成，静态电流还很小。

只看该作者 · 2024-5-24 18:36

老总，我觉得这样理解最容易。Q1是控制 b点电位高低的元件。无光时，流进Q1基极的电流很小，Q1处于截止，因此b点电位很低，导致D1处于截止，a点（输出端）输出高电平。当有光时，流入Q1的电流增大，Q1得以导通，b点电位升高，导致D1得以导通，此时a（输出端）点输出低电平。如果Q1不存在，光信号没有强大到控制D1的导通与截止。