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電壓放大器（VoltageAmplifier）是提高信號電壓的裝置。對弱信號，常用多級放大，級聯(lián)方式分直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合，要求放大倍數(shù)高、頻率響應(yīng)平坦、失真小。當負載為諧振電路或耦合回路時，要求在指定頻率范圍內(nèi)有較好幅頻和相頻特性以及較高的選擇性。
電壓放大器工作原理
運算放大器的核心是一個具有恒流源的差分放大器，由于恒流源的作用盡量的保證晶體管的工作點，能在晶體管特性曲線比較線性的一段工作，并且采用了深度的負反饋使整個運算放大電路對信號具有較好的線性放大。一個運算放大器為了保證有一定的增益，都是采用多級直流放大器的組合，在制造時就在一個芯片上完成，以集成電路運算放大器的形式出現(xiàn)；保證了良好的耦合特性及穩(wěn)定性。所以運算放大器就是高質(zhì)量的模擬放大器的代名詞。
由于運算放大器的核心是一個差分放大器，所以就有兩個輸入端，和一個輸出端，其在電路圖上的表示符號，引腳的位置和電壓比較器一樣；兩個輸入端和輸出的關(guān)系也有同相輸入端和反相輸入端的稱呼。這兩個輸入端都可以輸入信號（對稱的差分信號）；也可以，一個輸入端設(shè)定為基準電壓，一個輸入端輸入模擬信號。
運算放大器既然能把信號進行放大，顯然我們用他來代替電壓比較器作為電壓比較用也是沒有問題的，就有許多電路的電壓比較電路就采用了運算放大器電路完成的。不過運算放大器作為電壓比較器使用；其靈敏度、反映速度都要差的多，還是不要這樣替代用的為好，但是電壓比較器是絕對不能作為運算放大器用的。在一般的電路原理圖上運算放大器和電壓比較器，光從符號上很難區(qū)分圖紙上表示的是運算放大器還是電壓比較器，只能通過對電路的分析，進行判斷。
十倍電壓放大器電路圖（一）
工頻干擾是腦電信號的主要干擾，雖然前置放大電路對共模干擾具有較強的抑制作用，但部分工頻干擾是以差模信號方式進入電路的，且頻率處于腦電信號的頻帶之內(nèi)，加上電極和輸入回路不穩(wěn)定等因素，前級電路輸出的腦電信號仍存在較強的工頻干擾，所以必須專門濾除。具體設(shè)計見圖4，仿真曲線和實驗數(shù)據(jù)曲線見圖5（a）、（b）。圖4中的LT1112是Linear公司生產(chǎn)的雙路低功耗、高精度、皮安輸入運算放大器。
電壓放大電路
由于腦電信號頻率低，因此該電路采用交流自舉技術(shù)，使得在低頻時也具有很高的輸入阻抗，從而具有較強的交流耦合能力。自舉要完全發(fā)揮作用，必須在圖4中R1的下端提供特別靠近其上端的電壓。這樣，電阻R1上流過的電流就很小，因而阻抗就很大。否則，就發(fā)揮不出自舉效果。其輸入阻抗ZIN=Xcl+Rl+R2+R1·R2/KC2≈R1.R2/XC2。按照圖4電路中的參數(shù)可以求得：ZIN（1 Hz）=188.46 kΩ，ZIN（10 Hz）=2 MΩ，如想進一步提高輸入阻抗，則必須增大Rl、R2、C2的數(shù)值。具體設(shè)計見圖6。
十倍電壓放大器電路圖（二）
阻容耦合分壓偏置共發(fā)射極電壓放大電路如圖3.7a.1所示。該電路中的雙極型晶體管T是電路中的放大器件，它能把輸入回路（基極—發(fā)射極）中微小的電流信號在輸出回路中（集電極—發(fā)射極）放大為一定大小的電流信號。輸出回路中得到的較大輸出電流是源自直流電源，雙極型晶體管在電路中實際上起著電流控制作用。UCC電源提供放大電路能量，還為雙極型晶體管的集電極提供反向偏置，使其處于放大工作狀態(tài)；并通過基極電阻RCCUB1和RB2的分壓，提供合適的基極電壓，調(diào)節(jié)電位器RP的阻值可以改變基極電流，從而改變集電極電流。
集電極電阻RC可以將集電極電流的變化變換為集電極電壓的變化，在輸出回路中得到放大的電壓信號。發(fā)射極電阻RE對集電極電流的直流分量有負反饋的作用，穩(wěn)定了靜態(tài)工作電流。發(fā)射極電容CE對集電極電流的交流分量提供了交流通路，起了分流交流作用。C1、C2能夠分隔直流電位，通過交流分量電流，起到隔直流通交流的作用；它們分別把交流信號電流輸入基極以及把放大后的交流信號電壓送到負載端，而不影響晶體管的直流工作狀態(tài)。
十倍電壓放大器電路圖（三）
共射極放大電路
注意要點：
1、三極管的結(jié)構(gòu)、三極管各極電流關(guān)系、特性曲線、放大條件；
2、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數(shù)、輸入和輸出的信號電壓相位關(guān)系、交流和直流等效電路圖；
3、靜態(tài)工作點的計算、電壓放大倍數(shù)的計算。
十倍電壓放大器電路圖（四）
電阻分壓法
電阻分壓方法的電路原理圖如圖4（a）所示。這是一種最常用的偏置方法。他通過用2個100kΩ的電阻R1，R2組成分壓網(wǎng)絡(luò)，形成VCC/2的偏置電壓。該方法不僅簡單而且成本低。
但是該偏置電壓源的輸出阻抗大（因為在電池供電的設(shè)備中對功耗要求非常嚴格，所以電阻不能太?。?，輸出電流IO的變化對偏置電壓精度的影響很大。因此電阻分壓法一般適用于偏置電壓精度要求不高的場合。
運放電壓跟隨器
法運放電壓跟隨器法的電路原理圖如圖4（b）所示。圖中VCC被R1，R2分壓后接到由單電源運放組成的電壓跟隨器，進而形成VCC/2的偏置電壓源。
運放組成的電壓跟隨器是電壓串聯(lián)負反饋，因此他具有很高的輸入阻抗與很低的輸出阻抗。這樣運放的輸出端可以看作一個VCC/2的恒壓源，輸出電流IO的變化對偏置電壓幾乎沒有影響，因此獲得精確的VCC/2偏置電壓。但是由于增加了一個單電源運放，這種方法的成本比較高。
射級電壓跟隨器法
射級電壓跟隨器法的電路原理圖如圖4（c）所示。該方法與運放電壓跟隨器法相似，但是這里采用三極管Q1組成的射極電壓跟隨器作為電阻分壓的輸出級。
射級電壓跟隨器同樣具有輸入阻抗高、輸出阻抗低的特性，因此該方法也可以避免電阻分壓法中輸出阻抗高的不足。并且由于只增加了1個三極管，所以成本也比運放電壓跟隨器法低。但是根據(jù)偏置電壓計算得到的電阻值經(jīng)常需要結(jié)合實際電阻值選擇，因此偏置電壓存在誤差。
十倍電壓放大器電路圖（五）
LM386電源電壓4--12V，音頻功率0.5w.LM386音響功放是由NSC制造的，它的電源電壓范圍非常寬，最高可使用到15V，消耗靜態(tài)電流為4mA，當電源電壓為12V時，在8歐姆的負載情況下，可提供幾百mW的功率。它的典型輸入阻抗為50K。
工商網(wǎng)監(jiān)
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