测量放大电路测量放大器
实验一 单管放大电路测量(1)(1)
bbec b R U E -=Ｉb ceo b cQ I I I ββ≈+=ＩccQ c ceQ R I E U -=eQbb be I r r 26)1('β++=bes li o u r R R U U A +-=='βlc l c lR R R R R +='实验一 单管共射极放大器班级学号：1906202-08 姓名；谭湘一、实验目的1、 了解放大器电路参数对放大性能的影响。
2、 学习调整、测量放大器性能的方法。
二、实验原理 图1所示为单级阻容耦合共射放大电路电原理图。
调节Rb 可调整放大器的静态工作点。
图1－1为放大器工作点之图解。
由图可知其中Ic Ｑ为集电极静态工作电流，Uce Ｑ为集电集静态工作电压。
在中频段不需要考虑耦合电容和分布电容、晶体管结电容的影响。
利用微变等效电路法可得： 三极管输入端的微变等效电阻：中频段电压放大倍数:其中等效负载电阻:图2 单管放大器电路图 由Au 表达式可知当Rc 、Ic 变化时，Au 随之变化。
三、 实验内容与方法实验电路如图2所示。
各元件参考值为：Ｔ3DG6B, Rb1=10k Ω, Rb2=10K(RW1100k), Rc1=3.3K ,Re1=1K Cl=C2=10μF, Ce=100μF,RL=1.8K, Ui=10mV/1kHz, EC=+9V , 1、 观察放大器的输出波形按图3接通测试电路，由低频信号发生器在放大器的输入端输入UI=10mV/1kHz 的信号，用示波器观察并比较放大器的输出波形与输入波形的相位之间有什么不同，波形有无失真？绘出波形图。
…(１) …(２)…(３)…(４)…(５)…(６)图1 单管放大器原理图2、测量放大器中频段放大倍数 （1）保持输入信号KHzmV u i 1/10=不变，用毫伏表测出放大器的输入电压与输出电压，计算放大倍数i uu u A 0-=（2）保持输入信号KHzmV u i 1/10=不变，在放大器的输出端加负载电阻RL ＝1.8K 用毫伏表测出放大器的输入电压与输出电压，计算放大倍数3、 放大器的最佳工作点与晶体管最大允许输入电压的研究(1)仍保持输入信号KHzmV u i 1/10=不变，用钟表启逆时针慢慢调节Rb2（RW1）改变放大器的静态工作点，并用示波器观察输出波形，绘出波形并分析产生现象的原因。
测试放大电路的幅频特性
测试放大电路的幅频特性
课程名称：测试放大电路的幅频特性
实验目的：掌握放大电路幅频特性的测量方法,总结和验证放大器的放大倍数与信号频率的关系;
实验器材：单管共射极放大电路板,模拟电路实验箱,万用表,交流毫伏表,信号源,示波器;实验地点：模拟电子技术实验室
实验步骤：电路如图
1、应用信号源、示波器和万用表,调节静态工作点至最大输出不失真;
2、应用交流毫伏表,调节信号频率、兼顾调节Us幅度,在Uo不失真前提下测量出Uom.
3、逐渐下调信号频率f至
Uo = ,测量出下限频率f
L
4、逐渐上调信号频率f至
Uo = ,测量出上限频率f
H
5、计算出通频带宽度f
BW = f
H
-f
L
6、画出所测单管共射极放大器的幅频特性曲线
实验总结：分析总结出放大器放大倍数与信号频率的关系,以及通频带的意义;。
单级放大电路的调试与测量
放大电路能够正常工作的频率范围， 通常用下限截止频率和上限截止频率
来表示。
输入电阻和输出电阻
输入电阻表示放大电路对输入信号的 阻碍程度，输出电阻表示放大电路对 输出信号的阻碍程度。
失真
放大电路输出信号与输入信号失真的 程度，包括线性失真和非线性失真。
03
单级放大电路的调试
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单级放大电路广泛应用于通信、 音频处理、传感器信号采集、自 动控制系统等领域。
02
单级放大电路的基本原理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
放大电路的基本概念
放大电路是一种电子电路，通过改变 输入信号的幅度和相位，输出一个与 输入信号成比例的信号。
放大电路广泛应用于信号处理、通信 、音频、视频等领域，用于增强微弱 信号或驱动负载。
常见问题的解决方法
放大倍数不足
检查元件参数是否正确，特别是电阻和电容的值是否符 合设计要求。
稳定性问题
通过增加适当的补偿电容或调整元件参数，提高放大电 路的稳定性。
ABCD
噪声和失真
检查电路中是否存在干扰源，如电源纹波、电磁干扰等 。同时，调整元件参数以改善性能。
温漂问题
在放大电路中增加温度补偿元件，减小温度对放大性能 的影响。
在输入端加入测试信号，并测量放大 电路的输入电压和电流，根据欧姆定 律计算输入电阻。
输出电阻的测量
在输出端开路的情况下，测量放大电 路的输出电压和电流，根据欧姆定律 计算输出电阻。
通频带和失真度的测量
通频带的测量
使用扫频信号源，在放大电路的输入端加入不同频率的信号，观察输出信号的 变化，确定通频带的范围。
测量放大电路的基本要求
一，测量放大电路的基本要求与类型： 1模拟式测量电路的基本组成增量码数字式测量电路的基本组成： 测量电路的要求：1. 精度高：低噪声和高抗干扰能力，低漂移，高稳定性，线性与保证度好2. 动态性能好:响应快，动态失真小3. 高的识别和分辨能力4. 转换灵活：信号的处理与运算量程变化，电量参数转换，模数与数模转换5. 有合适的输入和输出阻抗6. 可靠性高7. 经济性好隔离放大电路：1.抗干扰 2防止漏电，确保安全 3保护低电压测量电路低漂移集成运算放大电路：1.输出稳定。
两个放大器轮换工作，总有一个进行放大输出。
优于由通用运放组成的电路 2.共模抑制能力不强 （减小运算放大器的失调和低频干扰引起的零点漂移）高共模抑制比放大电路：（用来抑制传感器输出共模电压（包括干扰电压）的放大电路称为高共模抑制比放大电路。
）1来自传感器的信号通常伴有较大的共模电压2采用差动输入的方法可以抑制共模信号3一般运放的共模抑制比为80db 左右，4采用若干个运放可以构成具有更高的共模抑制比的放大电路传感器量程切换电路放大器解调器信号分离电路运算电路模数转换电路计算机显示执行机构振荡器电源电路传 感 器显示执行机构计算机锁存器计数 器变换电路脉冲当量放大 器整形电路细分电路辨向电路指令传感器电路手动采样锁 存指令高输入阻抗电路：某些传感器的输出阻抗很高，如电容式、压电式，达到108Ω。
自举式组合高输入阻抗电路：Ri=(R 1R)/(R - R 1)（当R=R1时输入阻抗无穷大） U O = - R 2/R 1(U i ) 电桥放大电路：由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构成的电桥都称为电桥放大电路应用场合：应用于电参量式传感器，如电感式、电阻应变式、电容式传感器等，经常通过电桥转换电路输出电压或电流信号，并用运算放大器作进一步放大，或由传感器和运算放大器直接构成电桥放大电路，输出放大了的电压信号。
两个差分运算放大器构成的电压测量电路
两个差分运算放大器构成的电压测量电路差分运放（差分放大器）是一种常用的电路，在电压测量和信号放大中发挥着重要的作用。
它由两个差分输入端和一个差分输出端组成。
差分运放具有以下特点：输入电压不受地的影响，具有较高的共模抑制比，可实现电压增益调节和相位反转等功能。
本文将介绍两个差分运放构成的电压测量电路。
首先，我们来了解一下差分运放的基本原理。
差分运放的输入端一般分别连接两个输入信号v1和v2，输出端连接负反馈电阻。
当v1>v2时，输出将产生一个正电压；当v2>v1时，输出将产生一个负电压。
通过调节差分放大器的电压增益和负反馈电阻的大小，可以实现对输入信号的放大和测量。
在电压测量电路中，可以将差分运放器用于测量两个信号之间的差异。
下面将介绍两种常见的具体电路。
1.基础差分放大器电路基础差分放大器电路由两个差分运放器和若干电阻组成。
其基本原理是将待测电压与已知电压做差，然后将差值放大到合适的范围进行测量。
具体电路如下图所示：(插入图1)其中，V1和V2分别为待测电压和已知电压，R1和R2为电阻。
当输入电压相等时，根据基本电路理论，输出电压为零。
当输入电压不相等时，输出电压将产生。
假设V1>V2，根据差分放大器工作原理，输出电压为Vo=G(V1-V2)，其中G为增益。
通过调节电阻的大小和电压增益，可以将输出电压放大到合适的范围。
如果我们选取G=1，那么输出电压将等于输入电压之差。
2.单电源差分放大器电路单电源差分放大器电路可以用于测量交流信号的差异。
它由两个使用单电源电源供电的差分运放器和若干电阻组成。
具体电路如下图所示：(插入图2)其中，V1和V2分别为交流信号和参考电压，Vcc为正电源电压，G为增益。
在这个电路中，我们需要将输入信号偏置到差分放大器的工作范围内。
为了实现这一目标，我们需要对输入信号进行偏置。
调整电阻的值和电压增益，可以使输出电压范围与信号范围相匹配。
通过选取适当的电阻和电压增益，我们可以将输入信号放大到合适的范围，并在测量中获得精确的结果。
测量放大器的原理
测量放大器的原理放大器是电子电路中最为基本和重要的器件之一，它广泛应用于信号处理、功率放大、采样与保持等众多领域，具有重要的意义和作用。
测量放大器是用来测量不同信号的电压大小，比如测量声音信号、视频信号、射频信号等。
本文将介绍测量放大器的原理及相关内容。
一、测量放大器的原理测量放大器主要由输入电阻、放大器、输出电阻组成。
当输入电信号进入测量放大器时，首先经过输入电阻的阻挡，将输入信号的电压降低到输入电阻的端口电压，同时输入电阻将输入信号作为放大器的输入信号传送到放大器。
放大器对输入的信号进行加倍，同时将其放大到可测量的输出电压，即放大输出信号的电压。
在放大器中，有许多因素会影响其放大效果，例如放大器的开环增益、截止频率、带宽、噪声等，这些因素都会对放大器的测量性能产生影响。
因此，要了解测量放大器的测量性能和参数，需要对放大器进行特性测试来进行评估。
二、测量放大器测量性能的指标1.增益(Gain)增益是指测量放大器输出信号与输入信号之间的比率。
一般情况下，放大器的增益会受到温度、频率和射频功率等因素的影响。
增益是用来评估放大器功率的测量性能最基本和最重要的指标。
增益越高，放大器的功率处理能力越强。
2.带宽(Bandwidth)带宽是指放大器能增益的范围。
在工作中，高带宽意味着放大器可以工作在更宽的频段内，并能够测量更多的信号。
因此，带宽是测量放大器性能的另一个重要指标之一，带宽越高表明放大器的性能越好。
3.噪声(Normal Mode Rejection)在电路中，由于外部干扰信号和电源中的噪声信号，在放大信号过程中可能会对放大器的测量性能产生影响。
为了避免这些干扰信号对放大器造成影响，需要使用具有噪声抑制功能的测量放大器。
噪声越小，测量效果越好。
4.温度漂移(Temperature Drift)温度漂移是测量放大器温度变化对放大器测量性能的影响。
在实际应用中，温度的变化可能会影响放大器的增益和噪声等性能参数，因此需要对温度漂移进行限制。
测量放大器的原理
测量放大器的原理测量放大器是一种用于放大电阻传感器、电容传感器或者其他传感器输出信号的设备。
它可以将传感器输出的微小电信号放大到可以进行后续处理或者测量的适当范围内。
测量放大器通常用于工业自动化、科学实验、医学设备等领域。
测量放大器的工作原理主要涉及到增益、输入电阻、带宽和噪声等方面。
1. 增益：测量放大器的主要功能之一是放大输入信号，其增益决定了放大倍数。
增益可以通过电路中的运算放大器或者放大器电路来实现，其中放大器电路通常采用晶体管、运算放大器、仪表放大器等。
2. 输入电阻：测量放大器需要具有较高的输入电阻，以保证输入信号的稳定性。
较高的输入电阻可以减少由于传感器输出电流引起的电流失真，同时也可以减少由于输入信号与放大电路之间的电压分压引起的误差。
3. 带宽：测量放大器的带宽是指放大器能够处理的频率范围。
带宽的大小取决于放大器的设计和组件的特性。
较宽的带宽可以支持处理较高频率的输入信号，而较窄的带宽则适用于低频信号的处理。
4. 噪声：测量放大器中的噪声是指在放大过程中引入的信号干扰。
噪声可以由电源杂散、放大器内部电子元件的热噪声以及输入信号本身的噪声引起。
降低噪声对于保证测量信号的准确性和精度至关重要。
在测量放大器的设计中，需要综合考虑上述因素以及其他一些技术要求，如输入输出接口、电源供应、保护电路等。
此外，还需注意：1. 信号输入范围：测量放大器一般有一定的信号输入范围，超出该范围的输入信号可能引起放大器的非线性失真。
因此，在设计选择时需根据实际需要选择适当的放大器。
2. 校准和线性度：放大器在使用过程中可能会存在一定的误差，因此需要进行校准以确保输出的准确性。
此外，线性度也是一个重要的指标，它描述了输入信号和输出信号之间的关系是否为线性关系。
总之，测量放大器是一种关键的信号处理设备，它可以将微小的传感器输出信号放大到适当的范围，以进行后续处理或者测量。
在设计和选择测量放大器时，需要考虑增益、输入电阻、带宽、噪声等多个因素，并根据实际需要进行校准和线性度测试。
测量放大器的原理
测量放大器的原理# 放大器的原理放大器是一种电子设备，它的主要功能是将输入信号进行放大，从而增加信号的幅度或功率。
在电子领域，放大器非常重要，被广泛应用于音频、视频、通信等各种电路中。
## 1. 放大器的基本原理放大器的基本原理是利用电子元件（如晶体管、真空管等）对输入信号进行放大。
简单来说，放大器通过对输入信号进行放大，输出一个与输入信号相似但幅度更大的信号。
放大器的输入和输出可以是电压、电流或功率。
根据不同的用途和电路配置，放大器可以分为各种类型，如电压放大器、功率放大器、运算放大器等。
## 2. 放大器电路的基本结构放大器电路通常由以下几部分组成：### (1) 输入级（放大器的输入端）输入级是放大器电路的第一级，负责接收输入信号并将其放大。
输入级通常包含一个负反馈回路，以保持电路的稳定性和线性度。
### (2) 中间级（放大器的中间部分）中间级是放大器电路的中间部分，其主要作用是进一步放大输入信号。
在中间级中，通常会应用放大器的主要放大机制，例如晶体管的放大机制。
### (3) 输出级（放大器的输出端）输出级是放大器电路的最后一级，负责将信号放大到所需的幅度或功率。
输出级通常采用功率放大器来增加信号的功率，以适应后续电路或负载的要求。
## 3. 放大器的工作方式放大器可以分为线性放大器和非线性放大器。
线性放大器的输出与输入成正比，而非线性放大器的输出与输入之间存在非线性关系。
在放大器工作时，输入信号被放大器电路收集并转换为输出信号。
这个过程中，放大器通过改变电压、电流或功率的大小来增加信号的幅度。
## 4. 放大器的应用放大器在各种电子设备中都有广泛应用。
一些常见的应用包括：- 音频放大器：用于音响设备、收音机等，将微弱的音频信号放大成可以听到的声音；- 视频放大器：用于电视、摄像机等，将图像信号放大以显示清晰的图像；- 通信放大器：用于无线电通信设备、手机等，将微弱的无线电信号放大以扩大通信距离；- 仪器放大器：用于精确测量和放大仪器中的微弱信号。
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自动增益IA基本工作过程如图7-2-5所示。 它先对信号作试探放大、将放大信号送至 ADC，使其转换成数字信号，再经逻辑电路 判断，送至译码驱动装置，用以调整使其转 换成数字信号，再经逻辑电路判断，送至译 码驱动装置，用以调整IA的增益。这种方法 工作速度较慢，不适于高速系统。
三、程控增益放大器
河
第二讲 传感器信号
南
的放大电路
工
业职Βιβλιοθήκη 业 技一、测量放大电路
术
二、自动增益放大器
学
院
三、程控增益放大器
电
气
工
程
系
测量电路是检测仪器或数据采集系统的重要组成部分， 通常都具有信号放大级电路(前置级电路)。其功能是把 传感器输出的微弱信号放大到足以推动指示器、记录仪 或各种测量控制机构。信号放大电路的结构形式，视所 采用的传感器的类型而定。由于通用运算放大器一般都 具有毫伏级的失调电压及数微伏／ºC的温度漂移，为此， 通用运算放大器不能直接用于对微弱信号的放大，而测 量放大器可以较好地实现此功能，能够较好地抑制包括 工频、静电和电磁耦合等共模干扰。
一、测量放大电路
测量放大器(又称仪表放大器)是一种具有精密差 动电压增益的放大器件。由于其具有高输入阻抗、 低输出阻抗、低温漂、高共模抑制能力、低失调 电压、高稳定增益等诸多特点，使其广泛作为微 弱信号检测系统中的前置放大器。
图7-2-1 测量放大器
测量放大器由三个运算放大器构成的两级电路： 第一级是两个同相放大器．因此具有极高的输入 阻抗；第二级是普通的差动减法放大器，将双端 输入信号转换为对地的单端输出。
AD522是高精度单 片集成测量放大器，主 要可用在恶劣环境下要 求进行高精度数据采集 的场合，它的非线性度 仅为0.005%(G＝100 时)，在0.1Hz— 100Hz频带内的噪声的 峰一峰值1.5mV，其 共模抑制比CMRR大于 100dB(G＝l00时)。
图7-2-2 AD522管脚排列
图7-2-3 AD522基本连接方式
程控放大器是智能仪器的常用部件之一，在许 多实际应用中，特别是在通用测量仪器中，为了 在整个测量范围内获取合适的分辨力，常采用可 变增益放大器。在智能仪器中，可变增益放大器 的增益由仪器内置计算机的程序控制。这种由程 序控制增益的放大器，称为程控放大器。
图7-2-6 增益调控放大器
程控增益IA的增益由使用者对每个 通道输入信号大小预先作出估计，编 成软件存入计算机。通道切换时，由 计算机将相应的增益代码送入程控增 益IA，即可得到预期结果.
、
Au
uo uI1 uI2
(1
2R1 ) Rg
外接电阻Rg不影响电路的共模抑制比，却可以很方便
地调节差Rg 模电压放大倍数。放大器的共模抑制比只与A1、 A2的一致性和4个电阻R的一致性有关，这一点在集成电 路中是比较容易做到的。仪表放大器的性能参数与普通 运算放大器基本相同。
集成仪用放大器AD522
图7-2-4 AD522用于测量电桥的电路
二、自动增益放大器
图7-2-5 自动增益放大器
在多通道数据采集系统中，为了节约费用， 多种传感器共用一个IA。当切换通道时，必须 迅速调整IA的增益，称增益调控IA。在模拟非 线性校正中也要使用增益调控IA。增益调控IA 分为自动增益IA和程控增益IA两大类。