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几种多见的拓展电路原理图解

2017-07-25 19:33分类:电工考证知识 阅读:

 

能够把纤细的信号拓展的电路叫做拓展电路或拓展器。例如助听器里的要害部件便是一个拓展器。

拓展器有沟通拓展器和直流拓展器。沟通拓展器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分红电压拓展、功率拓展等。此外还有用集成运算拓展器和分外晶体管作器材的拓展器。它是电子电路中最凌乱多变的电路。但初专家常常遇到的也仅仅少数几种较为典型的拓展电路。

读拓展电路图时也仍是依照“逐级分化、捉住要害、翔实剖析、悉数概括”的准则和进程进行。首要把悉数拓展电路按输入、输出逐级分隔,然后逐级捉住要害进行剖析弄通原理。拓展电路有它自身的特征:一是有静态和动态两种作业状况,所以有时通常要画出它的直流转路和沟通通路才干进行剖析;二是电路通常加有负反响,这种反响有时在本级内,有时是从后级反响到前级,所以在剖析这一级时还要能“左顾右盼”。在弄通每一级的原理往后就能够把悉数电路勾结起来进行悉数概括。

下面咱们介绍几种多见的拓展电路:

低频电压拓展器

低频电压拓展器是指作业频率在 20 赫~ 20 千赫之间、输出恳求有必定电压值而不恳求很强的电流的拓展器。

( 1 )共发射极拓展电路

图 1 ( a )是共发射极拓展电路。 C1 是输入电容, C2 是输出电容,三极管 VT 便是起拓展作用的器材, RB 是基极偏置电阻 ,RC 是集电极负载电阻。 1 、 3 端是输入, 2 、 3 端是输出。 3 端是公共点,通常是接地的,也称“地”端。静态时的直流转路见图 1 ( b ),动态时沟通通路见图 1 ( c )。电路的特征是电压拓展倍数从十几到一百多,输出电压的相位和输入电压是相反的,功用不行安稳,可用于通常场合。

( 2 )分压式偏置共发射极拓展电路

图 2 比图 1 多用 3 个元件。基极电压是由 RB1 和 RB2 分压获得的,所以称为分压偏置。发射极中添加电阻 RE 和电容 CE , CE 称沟通旁路电容,对沟通是短路的; RE 则有直流负反响作用。所谓反响是指把输出的改动经过某种办法送到输入端,作为输入的一有些。假定送回有些和正本的输入有些是相减的,便是负反响。图中基极实在的输入电压是 RB2 上电压和 RE 上电压的差值,所所以负反响。由于选用了上面两个办法,使电路作业安稳功用跋涉,是运用最广的拓展电路。

( 3 )射极输出器

图 3 ( a )是一个射极输出器。它的输出电压是从射极输出的。图 3 ( b )是它的沟通通路图,能够看到它是共集电极拓展电路。

这个图中,晶体管实在的输入是 V i 和 V o 的差值,所以这是一个沟通负反响很深的电路。由于很深的负反响,这个电路的特征是:电压拓展倍数小于 1 而挨近 1 ,输出电压和输入电压同相,输入阻抗高输出阻抗低,失真小,频带宽,作业安稳。它常常被用作拓展器的输入级、输出级或作阻抗匹配之用。

( 4 )低频拓展器的耦合

一个拓展器通常有好几级,级与级之间的联络就称为耦合。拓展器的级间耦合办法有三种: ①RC 耦合,见图 4 ( a )。利益是简略、本钱低。但功用不是最好。 ② 变压器耦合,见图 4 ( b )。利益是阻抗匹配好、输出功率和功率高,但变压器制造比照费事。 ③ 直接耦合,见图 4 ( c )。利益是频带宽,可作直流拓展器运用,但前后级作业有操控,安稳性差,方案制造较费事。

功率拓展器

能把输入信号拓展并向负载供应满意大的功率的拓展器叫功率拓展器。例如收音机的末级拓展器便是功率拓展器。

( 1 )甲类单管功率拓展器

图 5 是单管功率拓展器, C1 是输入电容, T 是输出变压器。它的集电极负载电阻 Ri′ 是将负载电阻 R L 经过变压器匝数比折算过来的:

RC′= ( N1 N2 ) 2 RL=N 2 RL

负载电阻是低阻抗的扬声器,用变压器能够起阻抗改换作用,使负载得到较大的功率。

这个电路不管有没有输入信号,晶体管一贯处于导通状

,静态电流比照大,困此集电极损耗较大,功率不高,大概只需 35 %。这种作业状况被称为甲类作业状况。这种电路通常用在功率不太大的场合,它的输入办法可所以变压器耦合也可所以 RC 耦合。

( 2 )乙类比挽功率拓展器

图 6 是常用的乙类比挽功率拓展电路。它由两个特性一样的晶体管构成对称电路,在没有输入信号时,每个管子都处于截止状况,静态电流简直是零,只需在有信号输入时管子才导通,这种状况称为乙类作业状况。当输入信号是正弦波时,正半周时 VT1 导通 VT2 截止,负半周时 VT2 导通 VT1 截止。两个管子替换呈现的电流在输出变压器中构成,使负载上得到纯粹的正弦波。这种两管替换作业的办法叫做推挽电路。

乙类比挽拓展器的输出功率较大,失真也小,功率也较高,通常可达 60 %。

( 3 ) OTL 功率拓展器

如今广泛运用的无变压器乙类比挽拓展器,简称 OTL 电路,是一种功用极好的功率拓展器。为了

易于阐明,先介绍一个有输入变压器没有输出变压器的 OTL 电路,如图 7 。

这个电路运用两个特性一样的晶体管,两组偏置电阻和发射极电阻的阻值也一样。在静态时, VT1 、 VT2 流过的电流很小,电容 C 上充有对地为 1 2 E c 的直流电压。在有输入信号时,正半周时 VT1 导通, VT2 截止,集电极电流 i c1 方向如图所示,负载 RL 上得到拓展了的正半周输出信号。负半周时 VT1 截止, VT2 导通,集电极电流 i c2 的方向如图所示, RL 上得到拓展了的负半周输出信号。这个电路的要害元件是电容器 C ,它上面的电压就恰当于 VT2 的供电电压。

以这个电路为根底,还有用三极管倒相的不必输入变压器的实在 OTL 电路,用 PNP 管和 NPN 管构成的互补对称式 OTL 电路,以及最新的桥接推挽功率拓展器,简称 BTL 电路等等。

直流拓展器

能够拓展直流信号或改动很缓慢的信号的电路称为直流拓展电路或直流拓展器。丈量和操控方面常用到这种拓展器。

( 1 )双管直耦拓展器

直流拓展器不能用 RC 耦合或变压器耦合,只能用直接耦合办法。图 8 是一个两级直耦拓展器。直耦办法会带来前后级作业点的彼此操控,电路中在 VT2 的发射极加电阻 R E 早年进后级发射极电位来处理前后级的操控。直流拓展器的另一个更首要的疑问是零点漂移。所谓零点漂移是指拓展器在没有输入信号时,由于作业点不安稳致使静态电位缓慢地改动,这种改动被逐级拓展,使输出端发作虚伪信号。拓展器级数越多,零点漂移越严峻。所以这种双管直耦拓展器只能用于恳求不高的场合。

( 2 )差分拓展器

处理零点漂移的办法是选用差分拓展器,图 9 是运用较广的射极耦合差分拓展器。它运用双电源,其间 VT1 和 VT2 的特性一样,两组电阻数值也一样, R E 有负反响作用。实习上这是一个桥形电路,两个 R C 和两个管子是四个桥臂,输出电压 V 0 从电桥的对角线上取出。没有输入信号时,由于 RC1=RC2 和两管特性一样,所以电桥是平衡的,输出是零。由所以接成桥形,零点漂移也很小。

差分拓展器有超卓的安稳性,因而得到广泛的运用。

集成运算拓展器

集成运算拓展器是一种把多级直流拓展器做在一个集成片上,只需在外部接少数元件就能完毕各种功用的器材。由于它前期是用在仿照核算机中做加法器、乘法器用的,所以叫做运算拓展器。它有十多个引脚,通常都用有 3 个端子的三角形符号标明,如图 十 。它有两个输入端、 1 个输出端,上面那个输入端叫做反相输入端,用“ — ”作符号;下面的叫同相输入端,用“+”作符号。

集成运算拓展器能够完毕加、减、乘、除、微分、积分等多种仿照运算,也能够接成沟通或直流拓展器运用。在作拓展器运用时有:

( 1 )带调零的同相输出拓展电路

图 11 是带调零端的同相输出运放电路。引脚 1 、 11 、 12 是调零端,调整 RP 可使输出端( 8 )在静态时输出电压为零。 9 、 6 两脚别离接正、负电源。输入信号接到同相输入端( 5 ),因而输出信号和输入信号同相。拓展器负反响经反响电阻 R2 接到反相输入端( 4 )。同相输入接法的电压拓展倍数老是大于 1 的。

( 2 )反相输出运放电路

也能够使输入信号从反相输入端接入,如图 12 。如对电路恳求不高,能够不必调零,这时能够把 3 个调零端短路。

输入信号从耦合电容 C1 经 R1 接入反相输入端,而同相输入端经过电阻 R3 接地。反相输入接法的电压拓展倍数能够大于 1 、等于 1 或小于 1 。

( 3 )同相输出高输入阻抗运放电路

图 13 中没有接入 R1 ,恰当于 R1 阻值无量大,这时电路的电压拓展倍数等于 1 ,输入阻抗可达几百千欧。

拓展电路读图要害和举例

拓展电路是电子电路中改动较多和较凌乱的电路。在拿到一张拓展电路图时,首要要把它逐级分化开,然后一级一级剖析弄懂它的原理,终究再悉数概括。读图时要留神: ① 在逐级剖析时要区别隔首要元器材和辅佐元器材。拓展器中运用的辅佐元器材许多,如偏置电路中的温度抵偿元件,稳压稳流元器材,防止自激振荡的防振元件、去耦元件,保护电路中的保护元件等。 ② 在剖析中最首要和艰难的是反响的剖析,要能找出反响通路,区别反响的极性和类型,分外是多级拓展器,通常往后级将负反响加到前级,因而更要翔实剖析。 ③ 通常低频拓展器常用 RC 耦合办法;高频拓展器则常常是和 LC 调谐电路有关的,或是用单调谐或是用双调谐电路,而且电路里运用的电容器容量通常也比照小。 ④ 留神晶体管和电源的极性,拓展器中常常运用双电源,这是拓展电路的分外性。

例 1 助听器电路

图 14 是一个助听器电路,实习上是一个 4 级低频拓展器。 VT1 、 VT2 之间和 VT3 、 VT4 之间选用直接耦合办法, VT2 和 VT3 之间则用 RC 耦合。为了改进音质, VT1 和 VT3 的本级有并联电压负反响( R2 和 R7 )。由于运用高阻抗的耳机,所以能够把耳机直接接在 VT4 的集电极回路内。 R6 、 C2 是去耦电路, C6 是电源滤波电容。

例 2 收音机低放电路

图 15 是广泛型收音机的低放电路。电路共 3 级,第 1 级( VT1 )前置电压拓展,第 2 级( VT2 )是推进级,第 3 级( VT3 、 VT4 )是推挽功放。 VT1 和 VT2 之间选用直接耦合, VT2 和 VT3 、 VT4 之间用输入变压器( T1 )耦兼并完毕倒相,终究用输出变压器( T2 )输出,运用低阻扬声器。此外, VT1 本级有并联电压负反响( R1 ), T2 次级经 R3 送回到 VT2 有串联电压负反响。电路中 C2 的作用是增强高音区的负反响,削弱高音以增强低声。 R4 、 C4 为去耦电路, C3 为电源的滤波电容。悉数电路简略明晰。

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