放大电路静态工作点的近似估算法

接线图 2023年07月21日 22:49 181 admin

如上一知识点所述，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、互阻放大和互导放大。为了进一步讨论这四类放大电路的性能指标，可以建立起四种不同的双口网络作为相应类型放大电路模型。这些模型采用一些基本的元件来构成电路，只是为了等效放大电路的输入和输出特性，而忽略各种实际放大电路的内部结构。

图1

图1虚线框内的电路是一般化的电压放大电路模型，它由输入电阻R_i、输出电阻R_o和受控电压源放大电路静态工作点的近似估算法第2张三个基本元件构成，其中放大电路静态工作点的近似估算法第3张为输入电压，放大电路静态工作点的近似估算法第4张为输出开路（R_L= ¥）时的电压增益。图中放大电路模型与电压信号源放大电路静态工作点的近似估算法第5张、信号源内阻R_s以及负载电阻R_L的组合，可在R_L两端得到对应放大电路静态工作点的近似估算法第6张的输出信号放大电路静态工作点的近似估算法第7张。

从图1可以看出，由于R_o与R_L的分压作用，使负载电阻R_L上的电压信号放大电路静态工作点的近似估算法第8张小于受控电压源的信号幅值，即

放大电路静态工作点的近似估算法第9张

可见，其电压增益为

放大电路静态工作点的近似估算法第10张

放大电路静态工作点的近似估算法第11张的恒定性受到R_L变化的影响，随R_L的减小而降低。这就要求在电路设计时努力使R_o<<R_L，以尽量减小信号的衰减。理想电压放大电路的输出电阻应为R_o=0。

信号衰减的另一个环节在输入电路。信号源内阻R_s和放大电路输入电阻R_i的分压作用，致使到达放大电路输入端的实际电压只有

放大电路静态工作点的近似估算法第12张

只有当R_i>>R_s时，才能使R_s对信号的衰减作用大为减小。这就要求设计电路时，应尽量设法提高电压放大电路的输入电阻R_i。理想电压放大电路的输入电阻应为R_i=¥ 。此时，放大电路静态工作点的近似估算法第13张 = 放大电路静态工作点的近似估算法第14张，信号免受衰减。

从上述分析可知，电压放大电路适用于信号源内阻R_s较小且负载电阻R_L较大的场合。

图1中所示电路模型的下部，输入回路和输出回路之间都有一根连线，并标以“^”符号，这是作为电路输入与输出信号的共同端点或参考电位点。这个参考点对于分析电子电路是必要的，而且是很方便的。

图2

然而，当前有许多工业控制设备及医疗设备，为了提高安全性和抗干扰能力，在前级信号预放大中，普遍采用所谓的隔离放大，即放大电路的输入与输出电路（包括供电电源）相互绝缘，输入与输出信号之间不存在任何公共参考点。这种类型的电压放大电路模型如图2所示。输入和输出之间有无公共参考点对本章所有内容的讨论没有影响。

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