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放大電路中,輸入阻抗越大越好;因為輸入阻抗越大,信號源的信號基本上能全部落到放大器上,不至於被信號源的內阻消耗掉。輸入電阻就是從放大電路的輸入端看進去的等效電阻,但是不包括信號源的內阻。當放大電路與信號源相接就成為信號源的負載了,它必從信號源索取電流,電流的大小表明放大電路對信號源的影響程度。因此輸入電阻越大,就表明放大電路從信號源索取的電流越小,放大電路得到的輸入電壓越接近信號源電壓,即信號源內阻上的電壓就越小,信號電壓損失越小;所以,增大輸入阻抗可以穩定輸入電流,抑制溫漂等。
電壓放大電路常見的有,反向放大,同向放單;
在電路中,電壓跟隨器一般做緩衝級隔離級。因為,電壓放大器的輸入阻抗一般比較高,通常在幾千歐到幾十千歐,如果後級的輸出阻抗比較小,那麼信號就會有相當的部分損耗在前級的輸出電阻中。在這個時候,就需要電壓跟隨器來從中進行緩衝。起到承上啟下的作用。應用電壓跟隨器的另外一個好處就是,提高了輸入阻抗,這樣,輸入電容的容量可以大幅度減小,為應用高品質的電容提供了前提保證。
電壓跟隨:U0=Ui;同向跟隨;
放大電路中要注意幾個點:
1.注意輸入點點不要超限制;如果輸入電壓超出範圍,那麼運放就會工作不正常,出現一些意料不到的情況。
2.不要在運放輸出直接電容,當有一個階躍信號輸入或者上電瞬間,運放輸出電流會比較大,而且電容會改變環路的相位特性,導致電路自激振盪等現象;當然我們可以加RC濾波,就是在運放的輸出端先串入一個電阻,然後再並接去耦電容,這樣做可以大大削減運放輸出瞬間電流,也不會影響環路的相位特性,可以避免振盪。
3.不要在放大電路反饋迴路並接電容;電容並接到了反饋迴路,反饋信號的相位發生了改變,很容易就會發生振盪。
所以,電壓放大電路設計有許多要注意的地方,設計的多了,慢慢就會有體會;
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在電壓放大器中,為了減小信號源內阻對放大器放大倍數、信噪比等參數指標的影響,一般要求放大器的輸入電阻至少要大於信號源內阻的10倍。
我們知道,各種信號源都或多或少的具有一定的內阻,像動圈式話筒、磁帶放音機的磁頭,它們的輸出內阻一般在KΩ量級,而熱釋電傳感器及駐極體話筒若不在內部採用結型場效應管進行阻抗變換,其輸出內阻可達MΩ級。
這種運放構成的同相電壓放大器由於引入了串聯負反饋,其輸入電阻極高。假設上圖中的運放型號為OP07,其差模輸入電阻為33MΩ,接成上圖所示的同相放大器之後,其同相輸入端的輸入電阻可達GΩ(吉歐)級,足可以接各種高內阻的信號源。不過電壓放大器的輸入電阻過高的話容易引入各種干擾,為了減小這種干擾,可以在運放的同相輸入端與地之間接一個阻值合適的電阻來降低其輸入電阻。
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應該做到阻抗匹配。信號源的輸出阻抗有大有小。阻抗匹配的意思是,輸入阻抗等於輸出阻抗。在阻抗匹配的情況下功率最大,損耗最小。
上圖阻抗匹配和史密斯原圖,匹配體現出一種和諧,美就是匹配。
我們都有買耳塞的體驗,有時拿別人的耳塞用沒有原配的耳塞聲音大。這時我們可以把耳塞當做一個輸入電路,手機當做輸入的信號源。這是因為兩者不匹配的原因造成的。
上圖採用不同的連接,可以組成不同的阻抗音箱。便於功放電路的連接匹配。
同樣道理,我們在與一些放大器或者是功放配一些話筒的時候,也要考慮到這一點。話筒的阻抗要等於放大電路的輸入阻抗,這樣才能做到信號傳輸時損耗最小,功率最大。
在電路中我們可以採用合適的方式,使電路與信號源匹配。有一種簡單的方法用變壓器,通過變比的不同實現阻抗的轉換。
在以運算放大的電路中,一般要在電路的輸入端設置衰減和匹配的環節,這樣就可以減少信號源對電壓放大電路的影響。防止信道堵塞和信號失真等。