电压放大器及其演变综述.doc

《模拟电子技术基础》课题研究——电压放大器及其演变总结学院:信息与电气工程学院专业:电气信息类班级:姓名:指导老师:摘要:电压放大器(VoltageAmplifier)是提高信号电压装置。对弱信号,常用多级放大,级联方式分直接耦合、阻容耦合与变压器耦合,要求放大倍数高、频率响应平坦、失真小。当负载为谐振电路或耦合回路时,要求在指定频率范围内有较好幅频与相频特性以及较高选择性。电压放大器特点:(1)传感器输出信号为电荷;(2)是具有深度负反馈高增益放大器,实质是一个电流\电压转换器;(3)不容易引入现场干扰信号,电路受连接电缆长度变化影响不大,几乎可忽略不计,可用于压电式传感器远距离传输放大。(4)可对静态压力进行有效测量。(5)频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠与重量轻关键词:基本放大电路多级放大电路运算放大电路场效应管放大电路性能特点发展前景正文:一、电压放大器种类电压放大器分为四类:基本放大电路、多级放大电路、运算放大电路还有场效应管放大电路。下面,将对每一种类型进行剖析。㈠基本放大电路基本放大电路是放大电路中最基本结构,是构成复杂放大电路基本单元。它利用双极型半导体三极管输入电流控制输出电流特性,或场效应半导体三极管输入电压控制输出电流特性,实现信号放大。,即要求其发射结正偏、集电结反偏。,并形成变化基极电流Ib,进而产生晶体管电流控制关系,变成集电极电流Ic变化。。。共发射极放大电路共集电极把输入信号由晶体管基极输入,而把负载电阻接在发射极上。特点:电压增益(放大倍数)共集电极放大电路小于1但近似等于1,输出电压与输入电压同相位,输入电阻高、输出电阻低。虽然共集电极放大电路电压增益小于1,但是它输入电阻高,当信号源(或前极)提供给放大电路同样大小信号电压时,由于具有较高输入电阻,使所需提供电流减小,从而减轻了信号源负载。共基极特点:共基极放大电路输入电阻很低,一般只有几欧到几十欧,但其输出电阻却很高。另外,共基放大电路允许工作频率较高,高频特性比较好,所以它多用于高频与宽频带电路或恒流源电路中。共基极放大电路场效应管单级型管单级放大电路,用场效应管作为放大器件组成放大电路,称为场效应管放大电路。场效应管与双极型晶体管一样是电路核心器件,在电路中起以小控大作用。在场效应管放大电路中,为实现电路对信号放大作用,必须要建立偏置电路以提供合适偏置电压,使场效应管工作在特性恒流区。自给偏压电路N沟道耗尽型MOS管组成共源极放大电路场效应管栅极通过电阻Rg接地,源极通过电阻Rs接地。这种偏置方法靠漏极电流Id在源极电阻Rs上产生电压为栅源极提供一个偏置电压Ugs,故称为自偏压电路。场效应管场效应管也是非线性器件,在输入信号电压很小条件下,也可将其用小信号模型等效。场效应管微变等效电路与建立双极型三极管小信号模型相似,将场效应管也看成一个两端口网络,以结型场效应管为例,栅极与源极之间为输入端口,漏极与源极之间为输出端口。无论是哪种类型场效应管,均可以认为栅极电流为零,输入端口视为开路,栅源极间只有电压存在。共源极共源极场效应管放大电路与双极型管共射放大电路相比较,共源极放大电路共源极放大电路具有以下特点:输入电阻极高,相当于开路;输出电阻由于并联一个电阻Rds,因此输出电阻较小。共源极场效应管放大电路微变等效电路相当于一个电压控制电流源。共漏极放大电路又称为源极输出器或源极跟随器,同样具有与共集电极放大电路相同特性:输入电阻高、输出电阻低与电压放大倍数小于1并接近于1。共源极放大电路㈡多级放大电路在多数情况下,电子设备处理交流信号是很微弱,由于单级放大电路放大能力有限,往往不能将微弱信号放大到要求幅度,所以电子设备中常常将多个放大电路连接起来组成多级放大电路,来放大微弱电信号。   根据各个放大电路之间耦合方式(连接与传递信号方式)不同,多级放大电路可分为阻容耦合放大电路、直接耦合放大电路与变压器耦合放大电路。多级放大电路耦合方式常用耦合方式有三种,即阻容耦合、直接耦合与变压器耦合。一、阻容耦合上图画出了一个两级放大电路。由图可见,电路第一级与第二级之间通过电阻与电容元件连接,故称为阻容耦合放大电路。阻容耦合方式优点是,由于前、后及之间通过电容相连,所以各级直流电路互不相通,每一级静态工作点是相互独立,不致互相影响,这样就给剖析、设计与调度带来了很大方便。而且,只要耦合电容选得足够大,就可以做到前一级输出信号在一定频率范围内几乎不衰减地加到后一级输入端上去,使信号得到了充分利用。但是,阻容耦合具有很大局限性。首先,它不适