甲乙类功率放大器(压力传感器精度等级对照表)

1.桥式整流电路又称整流桥堆，是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用电路，常用于将交流电转换成直流电。

1二极管单向导通:二极管加直流电压的PN结处于导通状态；施加反向电压，处于截止状态。

伏安特性曲线；

理想开关模型和恒压降模型；

理想模型是指二极管正向偏置时，其管电压降至0，反向偏置时，则认为其电阻无穷大，电流为零，即被截止。恒压降模型是指二极管导通时，其管压降是一个恒定值，硅管为0.7V，锗管为0.5 V。

2桥式整流器电流流动过程:

当u 2为正半周时，二极管Vd1和Vd2导通；在晶体管Vd3和Vd4关断的同时，负载RL的电流自上而下流过负载，在负载上获得与u 2的正半周相同的电压；在u 2的负半周，u 2的实际极性为下正上负，二极管Vd3和Vd4导通，Vd1和Vd2关断。负载RL上的电流仍然从上到下流过负载，在负载上得到与u 2正半周相同的电压。

3.计算:Vo，Io，二极管反向电压

Uo=0.9U2，Io=0.9U 2/RL，URM=√2 U 2

二、电源滤波器

电力滤波器的工艺分析:电力滤波器是在负载RL两端并联一个容量较大的电容。由于电容两端的电压不能突变，负载两端的电压也不能突变，平滑了输出电压，达到了滤波的目的。

1电源滤波的过程分析:电源滤波是在负载RL两端并联一个大容量电容。由于电容两端的电压不能突变，负载两端的电压也不能突变，平滑了输出电压，达到了滤波的目的。

波形形成过程:输出端接负载RL时，电源供电时，电流供给负载，电容C也充电。充电时间常数为τcharge =(Ri∨RLC)≈RiC，一般当ωt =ωT2，u 2 = u 0时Ri\\\\\\。ωT2后，u2变为大于u 0，充电过程重新开始，u0快速上升。当t = ωt3时，u 2=u 0。ω t3之后，电容通过RL放电。重复，定期充电和放电。由于电容C的储能效应，RL上的电压波动大大降低。电容滤波适用于电流变化不大的场合。LC滤波电路适用于大电流、低电压脉动的场合。

2.计算:滤波电容器容量和耐压的选择。

电容滤波整流电路的输出电压Uo在√ 2u2到0.9u2之间，输出电压的平均值取决于放电时间常数。

电容RLC≦(3 ~ 5)T/2其中T为交流电源电压的周期。实际中往往进一步近似为Uo≈1.2U2整流器的最大反向峰值电压URM=√2U 2，每个二极管的平均电流为负载电流的一半。

三、 信号滤波器

信号的作用:将输入信号中不需要的信号成分衰减到足够小的程度，但同时让有用的信号顺利通过。

电源滤波器和电力滤波器的区别和相似之处:两者的区别在于，信号滤波器是用来过滤信号的，其通带在一定的频率范围内，而电力滤波器是用来滤除交流分量，使DC可以通过，从而保持输出电压稳定；交流电源只允许特定频率通过。

相同点:都是利用电路的幅频特性工作的。

四、 微分和积分电路

1电路的功能:积分电路:

1.延迟、定时和时钟

2.低通滤波

3.改变相位角(减小)

积分电路可以将矩形脉冲波转换成锯齿波或三角波，也可以将锯齿波转换成抛物线波。

差分电路:

1、提取脉冲前沿

2.高通滤波

3.改变相位角(正)

微分电路是积分电路和波形变换的逆运算。差分电路可以将矩形波转换成尖锐的脉冲波。

过滤器的异同:相同的原理，不同的应用。

五、共射极放大电路

元器件作用:UCC是DC电源(集电极电源)，其作用是为整个电路提供能量，并保证三极管发射极结的正向偏置和集电极结的反向偏置。Rb是基极偏置电阻，用来为基极提供合适的偏置电流。Rc是集电极负载电阻，用于将集电极电流的变化转化为电压的变化。V晶体管具有放大功能，是放大器的核心。确保管道在放大状态下工作。电容器C1 C2被称为DC隔直电容器或耦合电容器，其作用是隔直DC和交流，即保证信号的正常流通，使交流和DC相互隔离，互不影响。

电路的用途:将微弱的电信号无失真(或在允许范围内)放大，将直流电能转化为交流电能。

六、分压偏置式共射极放大电路

1元件功能:CE是旁路电容，交流短路R4。RB1RB2是基极偏置电阻，用来为基极提供合适的偏置电流。

电路用途:兼具电压增益和电流增益，广泛用作各种放大器的主放大级。

七、 共集电极放大电路（射极跟随器）

元件作用:R2是一个反馈电阻，可以稳定静态工作点。

电路用途:常用作多级放大电路输入电路的输入级、输出级和中间缓冲级，在功率放大电路中常用作推挽输出级。

八、电路反馈框图

反馈的概念:放大电路的部分或全部输出(电压或电流)通过某些元件或网络(称为反馈网络)反向送回输入电路的过程，对原输入(电压或电流)产生影响的过程称为反馈。

正反馈及其判断方法:当输入量不变时，如果输入量大于无反馈时，即反馈信号加强了净输入信号，称为正反馈；反之，如果输出小于无反馈时的输出，即反馈信号削弱了净输入信号，称为负反馈。通常用“瞬时极性法”判断。方法如下:首先将输入信号设置为某一瞬时极性(一般对地极性设置为正)，然后根据各级输入输出的相位关系(对于分立元件放大器，有共射反相、共集电极、共基极和同相；对于集成运算放大器，Uo与U-同相，U+同相)，依次推导出其他相关瞬时输入信号的瞬时极性(+或↑表示增大，-或↓表示减小)；并确定从输出回路到输入回路的反馈信号的瞬时极性；最后，判断反馈信号是加强还是削弱净输入信号。加强净输入信号的是正反馈，如果它减弱了就是负反馈。

电流电压反馈及其判断方法:如果反馈是对输出电压采样，称为电压反馈，如果反馈是对输出电流采样，称为电流反馈。电压反馈的反馈信号与输出电压成正比，电流反馈的反馈信号与输出电流成正比。方法负载电阻短路法(也称输出短路法)是常用的方法。该方法假设负载电阻RL短路，即输出电压为零。此时，如果是电压反馈，当输出信号电压为零时，反馈信号必须消失。如果电路中仍有反馈，那么原来的反馈应该是电流反馈。

九、二极管稳压电路

稳压二极管应用注意事项:稳压二极管工作在反向击穿状态，外部电源电压应保证管的反向偏置，其尺寸不应低于反向击穿电压。

十、串联稳压电源

各元件的作用:R3R4R5构成采样电路。当输出电阻将基础代谢变化的一部分送到比较器放大器的基极时，基极电压可以反映输出电压的变化，称为采样电压。电阻器R2和电压调节器D2形成参考电路。Q2的发射极提供参考电压，R2是限流电阻，保证D2有合适的工作电流。三极管Q2和R1构成比较放大环节，Q2是比较放大管，R1既是Q2的集电极电阻，又是Q1的基极偏置电阻。比较放大管的作用是先放大输出电压的变化，再加到调整管的基极上控制调整管工作，可以提高控制灵敏度和输出电压的稳定性。Q1是一个调节管，与负载串联，所以称为串联线性稳压电路。调节晶体管Q1受比较放大器控制，工作在放大状态。集电极-发射极相当于一个可变电阻，用来抵消输出电压的变化。

稳压过程分析:当负载RL不变，电压Ui降低时，输出电压Uo趋于降低。通过采样电阻的分压，比较放大器的基极电位UB2下降，而比较放大器的发射极电压保持不变(UE2=UD2)，所以UBE2也下降，所以比较放大器的导通能力下降，UC2上升，调节晶体管的导通能力上升，调节D1的集电极和发射极之间的电阻RCE1下降，管压降UCE1下降。

Ui↓→Uo↓(下降趋势)→UB2↓→ube 2↓→UC2 ↑( UB1↑)→uce 1↓→UO↑。

当输入电压降低时，稳压过程与上述过程相反。

当输入电压Ui不变，负载RL增加，导致输出电压Uo有增加的趋势时，电路产生如下调整过程:

RL↑→Uo↑(上升趋势)→ ub2 ↑→ ub2 ↑→ uc2 ↓ (ub1↓) → uce1 → uo↓

当负载降低时，稳压过程相反。

十一、差分放大电路

1电路各元件的功能:

电路目的:抑制零点漂移，解决静态工作点的相互影响。

电路特点:对称，两个三极管完全一样，外接电阻也一样。

电路工作原理分析:差分电路完全对称。当电源波动或温度变化时，两个管的集电极电流会同时变化。两个晶体管的漂移信号在输出端相互抵消，因此输出端不会出现零漂移，从而抑制零漂移。

如何放大差模信号，抑制共模信号:当差分放大器输入共模信号时，由于电路完全对称，两管的极电位变化相同，所以输出电压Uoc保持为零，与静态输出结果完全相同。从而抑制共模信号。当差分放大器输入差模信号时，由于电路的对称性，其两个晶体管输出端的电位Uc1和UC2的变化幅度相等，极性相反。如果一个管的集电极电位增加δUc，那么另一个管的集电极电位必然减少δUc。差分放大器的差模电压放大倍数等于构成差分放大器的半电路的电压放大倍数。

十二。场效应晶体管放大器电路

FET是利用输入电压产生的电场效应来控制输出电流的，所以也叫压控器件。工作时只有一个载流子(多数载流子)参与导通，所以也叫单极半导体三极管。它具有高输入电阻，能满足高内阻信号源对放大电路的要求，是一种理想的前级器件。它还具有热稳定性好、低功耗、低噪声、制造工艺简单、易于集成等特点。

十三、选频（带通）放大电路

各元件作用:单调谐环路带通放大器由两部分组成:一部分是以BJT或PET为核心的放大镜；另一部分由LC并联谐振电路完成滤波功能，放大器件和负载部分与振荡电路相连，以减少外界因素对选频特性的不利影响。

选频放大电路的特点:高增益

十四、运算放大电路

理想运算放大器的概念:所谓理想运算放大器，就是技术指标理想化的运算放大器。具体指标有:1)开环电压放大系数Aod =∞；

2)输入电阻rid =∞；ric =∞；

3)输入偏置电流ib1 = ib2 = 0；

4)失调电压UIO、失调电流IIO及其温度漂移均为零；

5)共模抑制比kcmrr =∞；

6)输出电阻杆= 0；

7) -3dB带宽FH =∞；

8)无干扰和噪音。

运算放大器输入端虚拟短路:当集成运算放大器工作在线性区时，输出电压在有限值之间变化，而当集成运算放大器的AOD→∞时，uid=uod/Aod≈0，但不是短路，故称为“虚拟短路”。这样就得到u+≈u-。上述公式表明，当集成运算放大器工作在线性区时，两个输入端的电位近似相等。

运算放大器输入端的虚拟开路:由于集成运算放大器的差模开环输入电阻rid→∞，输入偏置电流IB≈0，不需要外部电流，所以两个输入端的电流为零，可以得到i+=i-≈0。上述公式表明，流入集成运算放大器同相端和反相端的电流近似为零，故称为“虚拟开路”。

十五、差分输入运算放大电路

差分运放电路的特点:输出电压与运放两端的输入电压差成正比，可以实现减法。

用途:常用作减法和测量放大器。

十六、电压比较电路

电压比较器的作用:比较两个或两个以上模拟量的大小，从输出状态反映比较结果。

工作过程如下:电压比较的本质是比较运算放大器的反相端u-和同相端u+。根据非线性区的特点，可知当U-:当u+时，输出负饱和电压，uo = uol(-uom)；当u-=u+，UOL〈Uo〈UOH(不定态)时，只有同相端和反相端可视为“虚短路”。

十七、RC振荡电路

振荡电路的组成:放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节。

振荡电路的作用:RC振荡器一般工作在低频范围，其振荡频率为20Hz~200kHz。

十八、LC振荡电路

振荡相位条件分析:相位平衡条件:由于LC电路的谐振阻抗在谐振频率fo处为纯电阻，集电极输出信号与基极的相位差为180o，即φa = 180 o；为了满足相位平衡条件，变压器初级之间的同名端子必须正确连接。电路振荡时，f=fo，LC电路的谐振阻抗为纯电阻，反馈信号的极性与输出电压的极性相反，即φF=180o。所以φa+φf = 360 O，保证了电路的正反馈，满足振荡的相位平衡条件。

十九、石英晶体振荡电路

应时晶体的特点:具有压电效应。当在晶片的两侧之间施加电场时，晶片将发生机械变形。相反，当机械力作用于晶片的两面时，会沿着应力方向产生电场，晶片的两面会产生相反的电荷。

二十、功率放大电路

乙类功放的工作过程:两个晶体管轮流工作，一个晶体管在输入信号的正半周导通，另一个晶体管在输入信号的负半周导通，这样两个晶体管交替工作，像推和拉一样，在负载上合成一个完整的信号波形。选择两个特性相同的灯管工作在B类状态，组成B类互补对称功率放大器，其中一个工作在正弦信号的正半周，另一个工作在正弦信号的负半周。在负载上获得完整的正弦波。

交叉失真:三极管的输入特性曲线有死区，死区附近非线性严重。两个晶体管的静态工作点在晶体管输入特性曲线的截止点，没有基极偏置电流。当输入信号小于启动电压时，两个管都关断，两个管的电流为零，没有输出信号；只是在大于开通电压的小范围内，两个管的集电极电流变化很慢，输出信号非线性严重。这种B推挽放大器的独特失真称为交叉失真。

2复合三极管的复合规律:1)复合管的极性取决于第一个三极管。

2)输出功率取决于输出管。

3)若两管的电流放大系数为β1β2，则复合管的电流放大系数为β=β1*β2。

4)同类型复合管发射极结的等效电阻与特种复合管有很大的不同，特种复合管发射极结的等效电阻就是第一三极管的等效电阻。

甲、乙类功率放大器工作原理分析:在两个晶体管的发射极结上施加适当的正向基极偏置，使两个晶体管各流过一个较小的电流ICQ。由三极管和两个电阻组成的UBE倍压电路常用来为两个晶体管提供所需的偏置电压。

自举过程分析:

甲类功放的特点:输出信号失真小，效率低于50%

甲、乙类功率放大器的特点:能有效克服乙类放大电路的失真问题，能量转换效率高，目前应用广泛。