丙酮酸和苯丙酮酸一样吗? 苯丙酮酸结构
2023-08-10
很多朋友对放大器的ri,放大器的基本概念不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。
三极管是电子技术中非常核心的器件。在设计电子系统时,会大量使用集成电路来代替三极管。但是三极管电路包含了很多与设计相关的基础知识和技能。三极管的一个典型应用就是放大器,而放大器也是电子学最重要的内容之一。这个问题的重点是放大器的一些基本概念,使基础。关键词:放大器;01小信号的放大
一个歌手在偌大的音乐厅里唱歌,无论她的声音有多大,都不能保证音乐厅每个角落的观众都能清晰地听到她甜美的歌声。原因是人的声音发出的声强是有限的,声波在空气中传播时会衰减。如果用麦克风采集声音并放大,由音乐厅的扬声器同步播放,这个问题就可以解决了。
由麦克风和扬声器组成的公共广播系统的本质是音频放大器。这种放大器可以利用电源提供的能量来提高声音,或者输入信号的能量,从而提高其被负载(如扬声器)播放的强度,从而获得放大器的一个显著特点:提高信号的能量。
除了音乐厅需要功放之外,在生活和生产的很多应用中都是不可或缺的。比如在医院,医生给病人做心电图(ECG)检查。
在胸部和附近的皮肤表面贴上一些电极。因为人体是导体,心电信号会从心脏传到皮肤表面,由电极接收。由于心电信号的幅度很小,只有几mv,甚至噪声信号的幅度都比它大,如果用仪器直接观察,很难看到心电信号。而使用放大1000倍的放大器可以将微弱的心电信号放大到几V,用仪器观察或处理就容易多了,如图1-3所示:
图1-3心电图测试仪器用一个模型来表示放大器。如图1-4所示,小信号Vin从放大器的输入端输入,经放大器放大后,在输出端得到维持原信号频率的大幅度信号Vout,用Av表示信号的放大倍数:图1-4放大器模型。
放大系数通常也称为增益。在公式(1.1)中,Vin是输入信号,Vout是输出信号。可以看出,放大器的增益等于输出信号与输入信号之比。比如上面提到的心电信号的采集,假设输入信号Vin=5mV,放大后的输出信号为Vout=5V,那么放大倍数为Av=5V/5mV=1000倍。
什么样的电路能神奇地把信号放大1000倍?在实验室中,通常使用一种称为仪表放大器的集成运算放大器来放大ECG信号。如图1-5所示,人体上的电极将心电信号传导到仪器放大器AD620A的输入端(2脚和3脚),经AD620A的两级和输出放大器放大1000倍后,就可以用示波器等仪器在输出端直接观察到心电信号。图1-5仪表放大器对心电信号的放大02小信号放大和功率放大
ECG信号放大器放大信号的幅度。这种主要放大信号幅度的放大器称为小信号放大器。相比之下,功率放大器实现电流放大。
为什么会有小信号放大器和功率放大器?如图2-1所示,是麦克风和扬声器的系统框图。麦克风输出是反映声音的微小信号。先通过前置放大器(小信号放大器)放大一定倍数,再送到主放大器(功放)进行电流放大,然后驱动扬声器工作。图2-2麦克风系统框图
有人会问,为什么不直接提高前置放大器的放大倍数来直接驱动扬声器或者干脆把麦克风输出信号直接送到主放大器放大?原因是前置放大器虽然说放大了信号的幅度,但是放大的信号没有“力度”,没有办法驱动扬声器,耗电很大。
另一方面,功率放大器输入阻抗与麦克风的阻抗不匹配,麦克风的输入信号在放大之前就被消耗掉了,功率放大器无法获得足够的输入信号,无法输出有效驱动扬声器的信号。因此,通过小信号放大器和功率放大器的结合,可以很好地实现信号传输和有效放大。
归根结底,图2-2-所示的结构是为了达到阻抗匹配的条件。通常前置放大器也就是小信号放大器是电压放大器,这种放大器的输出阻抗比较高,如图2-3所示:图2-3是阻抗匹配的说明图。
如图2-3所示,如果在不使用主放大器的情况下,将扬声器连接到图2-3中的存储A,则可以通过简单的计算来分析在下面的扬声器上获得的电压。假设扬声器阻抗为8,小信号放大器的输出阻抗Rout与扬声器串联,则扬声器共享的电压为:
这种0.02V V的电压驱动的扬声器发出的声音恐怕只有蚊子才能听到,可见只用前置放大器驱动扬声器是不可取的。如果加上主放大器,也就是功率放大器,将扬声器连接到图2-3中的B点,功率放大器的输入输出阻抗Rin与前置放大器的输出阻抗Rout相匹配,前置放大器主要放大电流,其输出阻抗Rout很低,与扬声器的阻抗8相匹配。然后,计算扬声器的分压,如下所示:
所以说,放大器的阻抗匹配就是指放大器的输出阻抗和下一级放大器或负载的输入阻抗相等或相近,此时能够实现比较理想的功率传递,如果相差很大,就是不匹配的状态。
以上知识分享希望能够帮助到大家!
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