2022-2023学年高二物理竞赛课件：信号放大以及放大电路的模型

信号放大以及放大电路的模型 2 放大电路是最基本的模拟电路，是构成其它功能电路的基本单元。 传感器 信号 放大 信号 处理 直流电源 信号放大以及放大电路的模型 北华航天工业学院 3 1.放大电路的模型 放大电路是一个双口网络。从端口特性来研究放大电路，可将其等效成具有某种端口特性的等效电路。 输入端口特性可以等效为一个输入电阻 输出端口可以根据不同情况等效成不同的电路形式 北华航天工业学院 4 1. 电压放大模型 由输出回路得 则电压增益为 由此可见 负载的大小会影响增益的大小 要想减小负载的影响，则…？ （改变放大电路的参数） 理想情况 北华航天工业学院 4 等效电路由三个基本元件构成 5 另一方面，考虑到输入回路对信号源的衰减 理想 要想减小衰减，则希望…？ 结论：电压放大电路适用于信号源内阻较小和负载电阻较大的场合。 北华航天工业学院 6 电压放大模型 电流放大模型 输出电流与输入电流的关系 2. 电流放大模型 北华航天工业学院 7 ——负载短路时的电流增益 电流增益为 由此可见 要想减小负载的影响，则…？ 理想情况 由输入回路得 要想减小对信号源的衰减，则…？ 理想情况 结论：电流放大电路适用于信号源内阻较大和负载电阻较小的场合。 北华航天工业学院 8 三类 与放大有关的 与失真有关的 与能量转换有关的 增益、输入电阻、输出电阻 非线性失真、线性失真 最大输出功率、转换效率 1.3 放大电路的主要性能指标 北华航天工业学院 9 1. 输入电阻 北华航天工业学院 10 2. 输出电阻 所以: 方法二： 注意：输入、输出电阻均为交流电阻. 方法一： 北华航天工业学院 11 反映放大电路在输入信号控制下，将供电电源能量转换为输出信号能量的能力。 3. 增益 问题：“甲放大电路的增益为20倍”和“乙放大电路的增益为 20dB”，问哪个电路的增益大？ 四种增益： 常用分贝（dB）表示 北华航天工业学院 12 4. 非线性失真 由元器件非线性特性引起的失真。 非线性失真系数 最大不失真输出电压幅值 性能指标： 电压传输特性 O w t u I O w t u O 北华航天工业学院 Rs 放大电路 Io Ii + – Vo Vs – + Vi – + RL Rs 放大电路 Io Ii + – Vo Vs – + Vi – + RL Rs Vo – + Vs – + Vi – + RL Rs Vo – + Ri Vs – + Vi – + RL Rs Vo – + Ri + – Vs – + Vi – + RL Vi AVO Rs Vo – + Ri + – Vs – + Vi – + Ro RL Vi AVO Rs Vo – + Ri + – Vs – + Vi – + Ro RL Vi AVO Rs 放大电路 Io Ii + – Vo Vs – + Vi – + RL Rs Vo – + Ri + – Vs – + Vi – + Ro RL Vi AVO Rs Ri Is Ro RL Ii AIS Ii Io Rs Ri Is Ro RL Ii AIS Ii Io Rs Ri Vs – + Vi – + 放大