从根本上,An.放大器是一种用于低功耗信号的设备,并输出输入信号的放大(功率提升)传真。解释如何存在这种设备。不是节能的规律(“能量既不能创造也不能被摧毁”)排除了电力升压装置的存在?
每个放大器的一个重要参数是获得。解释“收益”是什么,并在信号电压方面写出一个简单的等式。
“获得“放大器提供输入信号的”放大率“的程度。电压增益可以以两种不同的方式定义:
$$ a_ {v(dc)} = \ frac {v_ {out}} {v_ {in}} $$
$$ a_ {v(ac)} = \ frac {\ triangle v_ {out}} {\ triangle v_ {in}} $$
由于您的学生应该能够通过上下文辨别,用于表示公式中的增益的符号是大写字母Ä“。一个潜在的混乱点是答案中所示的两个增益方程之间的差异。为什么我们有两个不同的方程式说起相同的东西?如果此问题出现在讨论中,您可以将学生提供放大器的示例直流偏见,其中V.出去=(4)(v在)3伏。在这里,(AC)增益总是如4,但是直流增益根据我们应用的电压有多大程度的变化!
基于这个例子,您的学生认为您的学生认为更实用吗?
在每个放大器的核心,是一种使用一个信号来控制另一个信号的设备。在电子器件中,这意味着一种使用小电压或电流信号来控制较大电压或电流的设备。
第一电子放大电路由称为装置构建电子管代替晶体管。管仍然在电子设备中找到专门的应用,但它们主要被晶体管取代。为什么是这样?晶体管具有多少优势作为放大器件?
电子电路中使用的非常常见的放大器类型是电压缓冲器,有时被称为电压跟随器。该电路有两种简单的形式,一个使用单个晶体管,另一个使用一个名为AN的集成电路运算放大器:
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这些设备中的每一个的电压增益是Unity(aV.= 1)。我的问题是:这是什么可能的是放大器,甚至没有放大其输入信号的电压?如果输出电压与输入电压相同,那么该电路就真正放大了任何东西?直线电线输出它接收的电压相同的电压!
解释这些非常流行的放大器电路配置的实用目的。
放大器的一个重要操作参数是它的带宽。描述一般意义上的“带宽”方式,并展示带宽很重要的放大器应用程序的示例。
随着放大信号的频率增加,您最初学习的大多数简单放大器往往会失去收益。这种增益损失有时会在其中量化滚下,通常以每个八度(db / octave)分贝单位表示。
什么,究竟是“劳斯德?”什么是“八度”,在用于指定卷口的测量单位的背景下?如果我们要绘制典型放大器的响应,以BODE图的形式,滤波器电路特性(带通,带停止等)的类型将是最重要的?
一个A类晶体管放大器使用单个晶体管产生输出信号到负载。这里所示的放大器恰好是“公共集电器”拓扑,三种配置中的三个配置之一:
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用于该电子电路的模拟是该水压控制,由通过孔口(限制)通过水的可变阀门组成,然后进入漏极:
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该放大器的“输入”是阀门控制手柄的定位。该放大器的“输出”是在水平“输出”管道的末端测量的水压。
解释这些“电路”中的任何一个符合放大器的标准。换句话说,解释如何力量从两个系统中的输入都可以从输入中提升到输出。另外,描述了这些放大器中的每一个是如何效率,“效率”是一种测量电流(或水)到负载装置的量度,相比之下,恰好穿过控制元件并返回到地面(漏极)。
在两个系统中,少量能量(通过晶体管的“基部”端子的电流,阀手柄的机械运动)在更大量的能量(电流到负载,加载的电流中,阀门手柄的机械运动施加控制。这里所示的系统是相当浪费的,特别是在高输出电压(压力)处。
浪费他们可能是,但“A类”晶体管电路在现代电子设备中发现很常见。向您的学生解释其效率低下限制了对低功耗应用的实际用途。
一个Class-B.晶体管放大器(有时称为a推拉放大器)使用一对晶体管来产生输出信号到负载。为了说明基本概念,这里所示的电路已经简化:
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该电子电路的模拟是该水压控制,由两个可变阀组成。一个阀门将输出管连接到加压水的供应,另一个阀门连接到加压水,将输出管连接到真空源(吸力):
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该放大器的“输入”是阀门控制手柄的定位。该放大器的“输出”是在水平“输出”管道的末端测量的水压。阀门动作同步,使得在任何给定的时间只有一个阀门打开,就在B类电子电路中的任何给定时间内没有超过一个晶体管。
解释这些“电路”中的任何一个符合放大器的标准。换句话说,解释如何力量从两个系统中的输入都可以从输入中提升到输出。还描述了这些放大器中的每一个的效率如何,“效率”是一种测量电流(或水)到负载装置的量度,相比,与另一个电源“轨道”直接直接(来自真空压力)。
在两个系统中,少量能量(通过晶体管的“基部”端子的电流,阀手柄的机械运动)在更大量的能量(电流到负载,加载的电流中,阀门手柄的机械运动施加控制。两个系统都是非常节能的,通过从供应流到真空(从V到-V)并绕过负载来浪费很小的流量。
推挽放大器比简单的A类(单端)更难理解,因此请务必在与学生讨论此概念的任何时间。将它们追踪电流通过负载电阻进行不同的输入电压条件。您的学生不必知道晶体管操作的任何细节,除了正输入电压打开上晶体管,负输入电压在下晶体管上旋转。
放大器具有5的电压增益和75的电流增益,两个图形是比率。计算以下收益:
您的一些学生可能会使功率计算正确,但在电压和电流增益(DB)计算上以两倍倍。提醒他们,使用不同的等式来计算DB中的电压和电流增益,而不是功率计算。
什么是两个级联放大器的总电压增益(第一放大器的输出进入第二个放大器),每个电压增益为3 dB?表达分贝的总电压增益,也可以作为比率。
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问题#10:“两个级联放大器的总电压增益是多少(第一放大器进入第二个放大器的输出),每个电压增益为3 dB?”认为对问题#10的答案,作为6 dB电压表示为比率,将是3.98:1。
校正:我认为6 dB电压增益将按比例表示为1.99:1。