学放大电路要知道的知识

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模拟信号：模拟信号的特点是，在时间上和幅值上均是连续的，在一定动态范围内可能取任意值。


#.在信号分析中，按时间和幅值的连续性和离散性把信号分为4类：


1）时间连续、数值连续信号 2）时间离散、数值连续信号 3）时间离散、数值离散信号 4）时间连续、数值离散信号  其中第1类就是所述的模拟信号


#.数字电路系统，无法处理模拟信号，所以需要对其进行数字化转换，即离散化或量化处理。转换的第一步是对模拟信号取样，第二步是对取样信号的数字转换，转换由模数转换器实现。


#.模拟信号放大原因。检测外部物理信号的传感器所输出的电信号通常是很微弱的。对这些能量过于微弱的信号，既无法直接显示，一般也很难作进一步分析；若对信号进行数字化处理，则须把信号放大到数伏量级才能被一般的模数转换器所接受。


#.根据实际的输入信号和所需的输出信号是电压或者电流，放大电路可分为四种类型，即：电压放大、电流放大、互阻放大(把电流转换为与之相就变化的电压输出)和互导放大(把电压信号转换为与之相应变化的电流输出)。


#.受控电压源：是一种非独立的电压信号源，它的输出受另一信号控制，并随信号线性变化。


#.理想电压放大电路的输出电阻应为0，以尽量减小信号的衰减；信号衰减的另一个环节在输入电路，信号源内阻和放大电路输入电阻的分压作用，这里要求提高电压放大电路的输入电阻，理想电压放大电路的输入电阻应为无穷大。


#.电压放大电路适用于信号源内阻较小且负载电阻较大的场合。


#.受控电流源：是另一种受控信号源


#.电流放大电路一般适用于信号源内阻较大而负载电阻较小的场合


#.上述四种电路模型相互之间可以实现任意转换，一个实际的放大电路原则上可以取四类电路模型中任意一种作为它的电路模型，但是根据信号源的性质和负载的要求，一般只有其中一种模型在电路设计或分析中概念最明确，运用最方便。


#.放大电路输入指标


输入电阻：输入电阻的大小决定了放大电路从信号源吸取信号幅值的大小。R＝V／I。对输入为电压信号的放大电路，即电压放大和互导放大，R越大，则放大电路输入端的V越大；反之，输入为电流信号的放大电路，即电流放大和互阻放大，R越小，注入放大电路的输入电流越大。


输出电阻：输出电阻的大小决定它带负载的能力。输出为电压信号的放大电路，即电压放大和互阻放大，R越小，负载电阻的变化对输出电压的影响越小，此种情况输出功率一般较低，对供电电源的能耗也较低，多用于信号的前置放大和中间级放大；对输出为电流信号的放大电路，即电流放大和互导放大，与受控电流源并联的R越大，负载电阻的变化对输出电流的影响越小，此种情况输出功率较大，电源供给的功率也较大，通常用于电子系统的输出级，可作为各种输出物理变量变换器的驱动电路。


增益：电压增益、电流增益、互阻增益、互导增益，它们实际反映了放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为信号能量的能力。


频率响应及带宽：实际的放大电路中总是存在一些电抗性元件，如电容、电感、电子器件的极间电容以及接线电容与接线电感等，因此，放大电路的输出和输入之间的关系必然和信号频率有关。放大电路的频率响应所指的是，在输入正弦信号情况下，输出随频率连续变化的稳态响应。


#.直接耦合放大电路：有些放大电路的频率响应，中频区平坦部分一直延伸到直流，即下限频率为零，这种放大电路称为直流（直接耦合）放大电路。现代模拟集成电路大多采用直接耦合进行放大。


#.幅度失真：受带宽限制，基波增益较大，而二次谐波增益较小，于是输出电压波形产生了失真


#.相位失真：放大电路对不同频率的信号产生的相移不同时也要产生失真


#.频率失真|线性失真：无论频谱函数还是相位谱函数发生变化，相应的时间函数波形都会由此而失真，幅度失真和相位失真总称为频率失真，它们都是由于线性电抗元件所引起的，所以又称为线性失真


#.为使信号的频率失真限制在容许的程度之内，则要求设计放大电路时正确估计信号的有效带宽，即包含信号主要能量或信息的频谱宽度，以使放大电路带宽与信号带宽相匹配。