这是用分贝(dB)表示的放大器的电压放大倍数:分贝数=20lg|Au|=20lg|Uo/Ui|。
常见的电子管功放是由 功率放大,电压放大和电源供给三部分组成。电压放大和功率放大组成了放大通道,电源供给部分为放大通道工作提供多种量值的电能。
这里的初学者指有一定的电路理论基础,最好有一定的实做基础 (1)整机及各单元级估算 1,由于功放常根据其输出功率来分类。因此先根据实际需求确定自己所需要设计功放的输出功率。对于95db的音箱,一般需要8W输出功率;90db的音箱需要20W左右输出功率;84db音箱需要60W左右输出功率,80db音箱需要120W左右输出功率。当然实际可以根据个人需求调整。
2,根据功率确定功放输出级电路程式。
3,根据音源和输出功率确定整机电压增益。
4,根据功率和输出级电路程式确定电压放大级所需增益及程式。(OTL功放不在讨论之列) 关于电子管特性曲线的知识可以参照 三极管及多极管的推挽功放由于牵涉到工作点,电路程式,负载阻抗,推动情况等多种因素左右,所以一般由手册给出,供选择。
在决定输出级用管和电路程式之后,根据输出级功率管满功率输出时所需推动电压Up(峰峰值)和输入音源信号电压U'in(这里的U'in需要折算成峰峰值)确定电压放大级增益。Au=Up/U'in。例如2A3单管单端所需推动电压峰峰值为90V,输入信号峰峰值为1.4V,则所需增益Au=90/1.4=64倍,若为开环放大,则取1.1倍余量,实际所需开环放大量Au'=70倍。对于多极管或者推挽功放,常施加整机环路负反馈,这时取2倍余量Au'=128倍,整机反馈量也可以控制在6db以内。
2,电压放大级设计概要 放大电路分为无信号输入时的静态工作情况和有信号输入后的动态工作情况。对放大电路工作情况分析有两种方法:图解分析法和等效电路分析法。作为简易设计,这里主要介绍图解分析法。对于电子管工作原理及特性曲线尚不了解的, 分析静态工作情况,主要分析其屏极电压Ua,屏极电流Ia和栅极偏压Ug。下面采用图解分析法进行分析。简易分析参照链接如下:/
静态工作情况选择是为了动态工作具备良好的条件。电压放大级工作于小信号,只要电路设计得当,非线性失真度较小,基本可以忽略不计。所以,对电压放大级动态情况分析主要有电压放大倍数,频率失真程度及输入、输出阻抗等。
其放大倍数(中频段)A=────────
式中,u为电子管放大系数,ra为电子管内阻。
(二)幅频响应简易定性分析
(三)输入、输出阻抗简易分析
1、电压放大级的最大输出电压能力要大于下一级需要的最大输入电压 可以方便的查阅,以供设计便利
电子五极管和电子三极管做RC耦合单级共阴放大的选择问题:
电压放大级信号相位的判断:
图中黑色标号表示栅极做输入端,红色表示阴极做输入端
倒相级也属于电压放大器的一种,它的分析计算方法原理同普通电压放大单元, 相位已经标注在图上分析。这种倒相主要是从上管的输出信号Usc1中取出一部分信号Usr2供给下管进行放大,得到一对倒相信号Usc1和Usc2。 此种倒相形式较为简单,其原理是利用了电子管栅极输入信号时,屏极和阴极输出信号相反来达到目的的。
长尾倒相级是差分放大器的变形。相位已经标注在图上。 由于长尾电路V1管栅极需要高电位来确保”长尾巴“,所以常和前一级电路进行直耦,变形为我们熟悉的长尾电路,如图所示,其电路原理是相同的
由于长尾倒相的尾巴不可能无限长,故对称性始终受到限制,上管的放大倍数略大于下管
3,功率放大级设计概要
功率放大管主要有如下的重要定额和特性: 2,输出功率。所能输出功率的大小,主要决定于功率管的型号和功放级采用的电路程式。不同型号的功率管采用不同的电路程式。功率管栅极的推动信号电压或功率强度也有不同的要求, 3,非线性失真。功放级工作于大信号状态,所以正常情况下整机的非线性失真主要主要产生于功率放大级。功放级的非线性失真程度除了与电路设计有关外,功放管本身产生的非线性失真常达5%左右,有的甚至达到10%左右。 功率放大级基本工作电路结构如图所示:
图中所示的是束射四极管,屏极直流回路是变压器初级绕组,绕组的直流电阻很小,所以屏极电压Ua近似等于供电电压Ea 动态情况分析和其他的简易分析参见如下链接:
功率放大级的放大类型与工作状态分析: 图也表明了不同的负载线造成的不同工作情况带来的失真
然而,为了提高效率,只要配合一定的电路程式,静态工作点也可以工作于更低的偏置
常见A类,AB1类的简易定性分析: AB1类推挽放大的设计通常可以查询所用功率电子管手册来完成,或者掌握原理,利用特性曲线求解。 例如EL34电子管手册上给出了多组AB1类推挽工作状态,如下图所示的是其中一组:
表中还可以看出,对于半波整流电路,电容输入式滤波,在接近空载的轻负载,小电流特性下,输出电压近似接近全波整流。 电子管整流由于和晶体管整流原理相同,不多做解释 5,整机设计及负反馈介绍
取放大器输出信号反馈到输入电路中,称为负反馈放大器,亦称闭环放大器。反馈信号强度与输出信号电压成正比的,称电压负反馈;反馈信号强度与输出信号电流成正比的,称电流负反馈。
从反馈信号和输入信号的引入方式上,又可以将负反馈分为并联负反馈和串连负反馈两类。顾名思义,串连负反馈即反馈信号和输入信号呈串连关系。
设反馈信号和输出信号的比值为β,称为反馈系数。对于电压反馈,反馈信号为Uf,输出信号为Uout,则反馈系数 β=Uf/Uout
典型的单级电压并联负反馈如图所示: Rs为图中信号源内阻,由于栅漏电阻Rg往往远大于Rs,故此处忽略不计。 这表明,u值很高的束射四极管和五极管,当β值较大的情况下,其等效内阻可以接近甚至小于三极管的内阻值。 典型的单级电流串连负反馈如图所示:
放大倍数 Kf=──────── 特殊的电压串连负反馈电路:阴极输出器,简易分析见下链接
串连电压负反馈和并联电流负反馈多用于多级反馈电路,可以利用上述方法分析。 电路由三部分组成:共阴电压放大单元(V1,Ra,Rk组成),阴极输出单元(V2及其周边元件组成),负反馈网络(Rf和Rs组成),另有120K电阻和33uF电容组成了电源退耦部分。
共阴放大单元简易计算: 由于反馈信号由电阻Rf与信号源内阻Rs分压获得(电子管V1输入阻抗甚大,忽略不计),故反馈系数
实际实验结果证明,采用此线路程式,选用12AX7管,实测闭环放大倍数为7.9倍
附,反馈深度对数计算方法: 需要特别指出的是,深度负反馈电路在降低谐波失真的同时,却可能引入新的互调,瞬态互调失真,因此需要谨慎应用。
简易单管单端功放电路设计实例: 1、选用功率放大管。目前常用的功率放大管中,查手册可知EL34五极管做单端A1类放大,其输出功率可达11W,但实际电路中往往存在各类损耗和误差,但输出8W功率还是不成问题,所以选择EL34做输出管比较合适。同时由于功率输出级失真较大,需要引入负反馈。 2、确定电路程式。输出级已经确定采用A1类单端放大,为了稳定起见,采用阴极自给偏置提供栅极所需要的偏置电压。查手册可知EL34满功率输出需要推动电压8.2Vrms,设输入音频信号为0.5Vrms,则电压放大级需要16.4倍放大量。由此可见采用三极管做一级共阴放大即可满足要求。由于满功率输出时EL34功率管失真达10%,需要施加一定量的负反馈,故设定电压放大级电压增益Au=32倍。满功率输出8W在8欧姆负载上电压有效值Uo=8Vrms,输入电压0.5Vrms,整机闭环增益Kf=16倍。 3、功率级电路具体结构依照手册中EL34功放管A1类放大应用值数据和要求安排。如图所示: 4、根据图示数据和要求,做出功率放大级单元电路,如图所示:
实际取Rk=200欧姆
阴极旁路电容耐压为了安全起见,选取两倍于阴极电阻两端的电压值。阴极电阻两端电压值Uk=Rk·Ik=96mA×200Ω=19.2V,取系列耐压值50V的电解电容
5、电压放大级计算。已经设定电压放大级增益Au≥32倍,通常选择电压放大管u=2·Au=64,查手册12AT7放大系数u=70,符合要求。故选择12AT7做电压放大管。
为电压串连负反馈,反馈回路由Rf和Rk2组成,反馈系数 β=Rk2/Rf
查手册得12AT7参数,内阻ra=10K,放大系数u=70
耦合电容C应该满足系统低频下限 电源部分设计各类资料介绍较多,不做详细计算。 推挽放大电路也有由各单元级组成,其工作原理是相同的,作为简易设计也比较容易,不再举例。
关于输出变压器的选择:输出变压器是为了电路服务的,只有针对某一电路设计的输出变压器,而没有什么输出变压器可以同时套用几个电路,即使它的初级阻抗一致。 常见的误区是:不结合电路和所用功率管,只讨论输出变压器是不合理的。
在相同的低频参数指标下,低内阻的300B只需要10-20H初级电感量就可以满足要求,而此时的6P3P却需要几十H的电感量,所以两者的分布参数也必然不同。 |
这是用分贝(dB)表示的放大器的电压放大倍数:分贝数=20lg|Au|=20lg|Uo/Ui|。
dB就是常说的分贝了有的放大器增益是很大的,增益就是放大总数,用个10万,100万的,就会有N个0在数字后面,不好看明白就会用到分贝这个单位了计算的方法是20*log(K)=dB这个log就是对数的运算,以下是百度的解释:英语名词:logarithms.如果ab=n,那么logan=b.其中,a叫做“底数”,n叫做“真
根据电压放大的公式Au=-(β×Rl:)/rbe,那么,当β变小的时候,可以增大Rl:;Rl:=Rc‖Rl,要增大Rl:,就得增大Rc或Rl,但从放大电路的性能方面考虑,如增大Rc则Uce会减小,太小的话会使三极管进去饱和状态而不能放大,还有一些使性能变差的影响,所以增大Rl就行了;而rbe是确定的,所以综合考虑就增大
单级放大倍数:Au=-β(Rc//Rl)/Rbe多级放大倍数是各个单级放大倍数的乘积!手打不易,如有帮助请采纳,谢谢!
在计算多级放大电路的电压放大倍数时,应将后一级的输入电阻作为_前级的负载_,多级放大电路的总电压放大倍数等于_多级放大器电压放大倍数的乘积,即Av1XAv2XAv3X.Avn.__.
晶体管的电流放大倍数是基极电流IB与集电极电流IC的比值β,β=IC/IB,这个代表三极管的电流控制能力,一般希望稍微大一些例如100-1000,有时候为了更大的数值采用达林顿接法,用2个三极管组合在一起使β=.放大电路的电压放大倍数是指输出电压与输入电压的比值,A=V0/VI这个数值与β有关系,但
求放大电路输入内阻,因放大倍数为100倍,输出电压幅值为80MV,所以放大电路的输入电压为0.8MV,压降在信号源为0.2MV,而信号源内阻为1K,则得到放大电路输入内阻为4K,答案为B
由于三极管的极间杂散电容(Vcb),会形成负反馈在高频区域的时候换言之就是频率越高,放大倍数会随之下降
作用及**:1.一个电子设备中通常包含多级放大电路,除了对小信号进行电压放大的前级放大电路,其输出级一般还要带动一定的负载,如扬声器、继电器、电动机、仪表、偏转线圈等,驱动这些负载(执行机构)都需要一定的功率,因此需要能放大大信号的功率放大电路,以高效地把直流电能转化为按输入信号变化的交流电能.电压放大电路以放大电压信
放大器都有输出电阻,负载越重,输出电压越低,放大倍数越低.在负载的正常变化范围内(输出电流有限),开路放大倍数乘以输入电压等于开路输出电压(电动势),加上输出电阻(内阻)、负载电阻,三者关系适用于欧姆定律.
以共发射极单管放大电路为例:1.静态工作点对电压放大倍数影响比较小,IE大一些放大倍数略有增加.但是静态工作点对输出波形影响较大,低了会产生截止失真,高了会产生饱和失真.2.负载对放大倍数影响较大,RL越大,电压放大倍数越大.RL对输出波形影响较小.3.旁路电容对电压放大倍数和输出波形影响较小,但是高频时影响较大.
错,应该小于10000倍.空载时放大倍数与负载下放大倍数不同,接入负载后会下降.当它们连接之后,后级放大器的输入电阻成为前级的负载,于是前级放大量降低了.至于后级放大器的放大量如何,还要看它有没有带负载.
电压放大倍数的俩电压的比值.数字万用表的电压灵敏度有限,无法测出输入信号(几个mV);万用表设计上,最高频率为100Hz.放大电路频率都很高的输入电压、输出电压通常采用电子毫伏表测量的
提高电源电压,增大C极电阻,如果有大环反馈电阻增大它,射极如果有电阻没电容增加旁路电容,更换高放大系数管子.
错,这个期中考试就考过,我记得就是错的原因就是第二级的输出电阻是第一级的负载,所以有负载了放大倍数当然就不是10000啦