基本放大电路的双极型管

如题所述

双极型的单级放大电路,单级放大电路一般是指由一个三极管或一个场效应管组成的放大电路。 1. 放大电路的核心元件晶体管工作在放大状态,即要求其发射结正偏、集电结反偏。
2. 输入回路的设置应当使输入信号耦合到晶体管的输入电极,并形成变化的基极电流Ib,进而产生晶体管的电流控制关系,变成集电极电流Ic的变化。
3. 输出回路的设置应当保证晶体管放大后的电流信号能够转换成负载需要的电压形式。
4. 信号通过放大电路时不允许出现失真。共发射极放大电路各器件作用
1. 晶体管(VT)
晶体管是放大电路的核心元件。利用其基极小电流控制集电极较大电流的作用,使输入的微弱电信号通过直流电源Ucc提供能量,获得一个能量较强的输出电信号。
2. 集电极电源(Ucc)
实用中通常采用单电源供电方式,在这个电路中,直流电源常用Ucc表示。Ucc的作用有两个:一是为放大电路提供能量,二是保证晶体管的发射结正偏,集电结反偏。交流信号下的Ucc呈交流接地状态,Ucc的数值一般为几伏至几十伏。
3. 集电极电阻(Rc)
Rc的阻值一般为几千欧至几十千欧。其作用是将集电极的电流变化转换成晶体管集、射极间的电压变化,以实现由放大电路负载上获得电压放大的目的。
4. 固定偏置电阻(Rb)
Rb的阻值一般为几十千欧至几百千欧。主要作用是保证发射结正向偏置,并提供一定的基极电流Ib,使放大电路获得一个合适的静态工作点。
5. 耦合电容(C1和C2)
C1和C2在电路中的作用是“隔离直流通过交流”。电容器的容抗Xc与频率f为反比关系,因此在直流情况下,电容相当于开路,使放大电路与信号源之间可靠隔离;在电容量足够大的情况下,耦合电容对规定频率范围内的交流输入信号呈现的容抗极小,可近似视为短路,从而让交流信号无衰减地通过。 甲类放大器
这种功放的工作原理是输出器件晶体管始终工作在传输特性曲线的线性部分,在输入信号的整个周期内输出器件始终有电流连续流动,这种功放失真小,但效率低,约为50%,功率损耗大,一般应用在家庭的高档机中。
乙类放大器
两只晶体管交替工作,每只晶体管在信号的半个周期内导通,另外半个周期内截止。该机效率高,约为78%,但缺点是容易产生交越失真(两只晶体管分别导通时发生的失真)。
甲乙类放大器
甲乙类放大器兼有甲类放大器音质好和乙类放大器效率高的优点,被广泛应用于家庭、专业、汽车音响系统中。 前级功放
其主要作用是对信号源传输过来的节目信号进行必要的处理和电压放大后,再输出到后级放大器。
后级功放
其对前级放大器送出的信号进行不失真放大,以强劲的功率驱动扬声器系统。除放大电路外,还设计有各种保护电路,如短路保护、过压保护、过热保护、过流保护等。前级功放和后级功放一般只在高档机或专业的场合采用。
合并式放大器
将前级放大器和后级放大器合并为一台功放,兼有前二者的功能,通常所说的放大器都是合并式的,应用范围较广。 功率放大器主要考虑获得最大的交流输出功率,而功率是电压与电流的乘积,因此功放电路不但要有足够大的输出电压,而且还应有足够大的输出电流。因此,对功放电路具有以下几点要求。
效率尽可能高
功放是以输出功率为主要任务的放大电路。由于输出功率较大,造成直流电源消耗的功率也大,效率的问题突显。在允许的失真范围内,期望功放管除了能够满足所要求的输出功率外,应尽量减小其损耗,首先应考虑尽量提高管子的工作效率。
具有足够大的输出功率
为了获得尽可能大的功率输出,要求功放管工作在接近“极限运用”的状态。选管子时应考虑管子的三个极限参数Icm、Pcm和Ubr CEO。
非线性失真尽可能小
功放工作在大信号状态下,不可避免地会产生非线性失真,而且同一功放管的失真情况会随着输出功率的增大而越发严重。技术上常常对电声设备要求其非线性失真尽量小,最好不发生失真。而在控制电动机和继电器等方面,则要求以输出较大功率为主,对非线性失真的要求不是太高。由于功率管处于大信号工况,所以输出电压、电流的非线性失真不可避免。但应考虑将失真限制在允许范围内,亦即失真也要尽可能地小。
另外,由于功率管工作在“极限运用”状态,因此有相当大的功率消耗在功放管的集电结上,从而造成功放管结温和管壳的温度升高。所以管子的散热问题及过载保护问题也应充分予以重视,并采取适当措施,使功放管能有效地散热。

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