扩大电流电路
三极管放大电流原理

三极管放大电路的基本工作原理三极管是电流放大器件,有三个极,分别叫做集电极C,基极B,发射极E。
分成NPN和PNP两种。
我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理。
下面的分析仅对于NPN型硅三极管。
如上图所示,我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib;把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流Ic。
这两个电流的方向都是流出发射极的,所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向。
三极管的放大作用就是:集电极电流受基极电流的控制(假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话),并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,且变化满足一定的比例关系:集电极电流的变化量是基极电流变化量的β倍,即电流变化被放大了β倍,所以我们把β叫做三极管的放大倍数(β一般远大于1,例如几十,几百)。
如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。
我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。
三极管在实际的放大电路中使用时,还需要加合适的偏置电路。
这有几个原因。
首先是由于三极管BE结的非线性(相当于一个二极管),基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生(对于硅管,常取0.7V)。
当基极与发射极之间的电压小于0.7V时,基极电流就可以认为是0。
但实际中要放大的信号往往远比0.7V要小,如果不加偏置的话,这么小的信号就不足以引起基极电流的改变(因为小于0.7V时,基极电流都是0)。
如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流(叫做偏置电流,上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的,所以它被叫做基极偏置电阻),那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时,小信号就会导致基极电流的变化,而基极电流的变化,就会被放大并在集电极上输出。
电工电子三极管放大电路 (共87张PPT)

• 差模输入信号uid——大小相等而极性相反的两个输入信号。
(a)扩音机的功能框图 这种失真是因为三极管进入饱和引起的
任务三 学习放大电路的图解分析法 ②共射极放大电路的倒相作用——ib、ic与ui 相位相同;
图6-3 简化的单管放大电路
(a)信号直接输入输出
(b)变压器耦合信号输入输出
图6-4 信号输入输出的其他形式
2 放大电路中电压和电流符号的规定
• 表6-1 放大电路中电压和电流的符号
名称
直流值
交流分量
瞬时值
有效值
总电压或 电流
瞬时值
基极电流
IB
ib
集电极电流 发射极电流
IC IE
ic ie
集-射极电压
• 1.三极管微变等效电路 • 2.放大电路的微变等效电路
1.三极管微变等效电路
• (1)输入端等效
• 如果输入信号很小,可认为三极管在静态工 作点附近的工作段是线性的
• uCE为常数的条件下,当晶体管在静态工 作点上叠加一个交流信号时,有输入 电压的微小变化量ΔuBE以及相应的基极电
流变化量ΔiB。
• 设输入信号ui=ωt V,则晶体三极管发射
结上的总电压
• uBE=UBEQ+ui=(+ωt)在之间变化。 • 由于晶体三极管工作在输入特性曲线
的线性区,随着uBE的变化,工作点沿 着Q→Q1→Q→Q2→Q往复变化,故iB随 ui按正弦规律变化,变化范围为20~60μA
之间,
• 即ib=20sinωt μA
大电路输出端看进去的等效内阻称为输出电阻ro。
各种放大电路的特点

各种放大电路的特点
各种放大电路的特点如下:
共射放大电路:电压放大倍数高,输入电阻低,输出电阻高,通频带较窄,适合作为中小功率放大元件。
共基放大电路:电流放大倍数高,输入电阻低,输出电阻低,通频带较宽,但电压放大倍数较小,适合作为低噪声、高频放大元件。
共集放大电路:电压放大倍数低,输入电阻高,输出电阻低,通频带较宽,但放大器增益比较小,适合作为隔直耦合放大器、交流耦合放大器、各种滤波电路中的缓冲放大元件。
差动放大电路:可以对不同输入信号进行放大,同时抑制共模信号,适合作为低噪声、高灵敏度电路,并且广泛应用于放大和检测微弱信号的场合。
三极管主要特性-电流放大和控制特性

三极管主要特性-电流放大和控制特性分析三极管电路工作原理,需要掌握三极管的重要特性,这样才能轻松自如的分析三极管电路三极管式一个电流控制器件,它用基极电流来控制集电极电流和发射极电流,没有基极电流就没有及电机电流和发射极电流。
1、三极管电流放大特性只要有一个很小的基极电流,三极管就会有一个很大的集电极电流和发射极电流,这是由三极管特性所决定的,不同的三极管有不同的电流放大倍数,所以不同三极管对基极电流的放大能力是不同的。
基极电流是信号输入电流,集电极电流和发射极电流是信号输出电流,信号输出电流远大于信号输入电流,说明三极管能够对输入电流进行放大。
在各种放大器电路中,就是用三极管的这一特性来放大信号的。
三极管在正常工作时,它的基极电流、集电极电流和发射极电流同时存在,同时消失。
2、三极管基极电流控制集电极电流特性当三极管在放大状态时,三极管集电极电流和发射极电流由直流电源提供,三极管本身并不能放大电流,只是用基极电流去控制由直流电源为集电极和发射极提供的电流,这样等效理解成三极管放大了基极输入电流。
下图所示电路可以说明三极管基极电流控制集电极电流的过程。
电路中的R2为三级管VT1集电极提供电流通路,流过VT1集电极的电流回路是:直流工作电压+V-集电极电阻R2-VT1集电极-VT1发射极-地线。
构成回路。
集电极电流由直流工作电压+V提供,但是集电极电流的大小受基极电流的控制,基极电流大则集电极电流大,基极电流小,则集电极电流小。
所以基极电流只是控制了直流电源+V为VT1集电极所提供电流的大小。
综上所述,三极管能将直流电源的电流按照基极输入电流的要求转换成集电极电流和发射极电流,从这个角度说明三极管是一个电流转换器件。
所谓电流放大,就是将直流电源的电流,按照基极输入电流的变化规律转换成集电极电流和发射极电流。
第二章基本放大电路

Rc Cb1
T
Cb2 VCC
Rc Cb2
Rb VBB
(a)
(b)
(c)
工作原理 放大电路的静态分析
静态 Ui=0时,放大电路的工作状态,也称直流工作状态。
静态分析 确定放大电路的静态值IBQ、ICQ、UCEQ,即静 态工作点Q。静态工作点的位置直接影响放 大电路的质量。
静态分析方法 1. 计算法 计算法 图解分析法
根据所用放大管的类型设置合适的静态工作点Q 。对 于晶体管应使发射结正偏,集电结反偏,以使晶体管工 作于线性放大区; 必须保证从输入到输出信号的正常流通途径。输入信 号能有效地作用于放大电路的输入回路;输出信号能有 效地加到负载上。 对实用放大电路的要求:共地、直流电源种类尽可能 少、负载上无直流分量。
-
动态信号作用时:uI ib ic uRc uCE (uo ) 输入电压ui为零时,晶体管各极的电流、b-e间的电 压、管压降称为静态工作点Q,记作IBQ、 ICQ(IEQ)、 UBEQ、 UCEQ。
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由于(IB,UBE) 和( IC,UCE )分别对应于输入、输出 特性曲线上的一个点,所以称为静态工作点。
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两种实用放大电路:(1)直接耦合放大电路
- + UBEQ
有交流损失 有直流分量 将两个电源 问题: 合二为一 静态时,U BEQ U Rb1 1. 两种电源 2. 信号源与放大电路不“共地” 动态时,VCC和uI同时作用 于晶体管的输入回路。 共地,且要使信号 驮载在静态之上
大倍数为源增益us、Ais、Ars 和Ags。 A
4
(2)输入电阻: 从输入端看进去的等效电阻
几种常见的放大电路原理图解

几种常见的放大电路原理图解展开全文能够把微弱的信号放大的电路叫做放大电路或放大器。
例如助听器里的关键部件就是一个放大器。
放大器有交流放大器和直流放大器。
交流放大器又可按频率分为低频、中源和高频;接输出信号强弱分成电压放大、功率放大等。
此外还有用集成运算放大器和特殊晶体管作器件的放大器。
它是电子电路中最复杂多变的电路。
但初学者经常遇到的也只是少数几种较为典型的放大电路。
读放大电路图时也还是按照“逐级分解、抓住关键、细致分析、全面综合”的原则和步骤进行。
首先把整个放大电路按输入、输出逐级分开,然后逐级抓住关键进行分析弄通原理。
放大电路有它本身的特点:一是有静态和动态两种工作状态,所以有时往往要画出它的直流通路和交流通路才能进行分析;二是电路往往加有负反馈,这种反馈有时在本级内,有时是从后级反馈到前级,所以在分析这一级时还要能“瞻前顾后”。
在弄通每一级的原理之后就可以把整个电路串通起来进行全面综合。
下面我们介绍几种常见的放大电路:低频电压放大器低频电压放大器是指工作频率在 20 赫~ 20 千赫之间、输出要求有一定电压值而不要求很强的电流的放大器。
( 1 )共发射极放大电路图 1 ( a )是共发射极放大电路。
C1 是输入电容, C2 是输出电容,三极管 VT 就是起放大作用的器件, 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。
静态时的直流通路见图1 ( b ),动态时交流通路见图 1 ( c )。
电路的特点是电压放大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,性能不够稳定,可用于一般场合。
( 2 )分压式偏置共发射极放大电路图 2 比图 1 多用 3 个元件。
基极电压是由 RB1 和 RB2 分压取得的,所以称为分压偏置。
发射极中增加电阻 RE 和电容 CE , CE 称交流旁路电容,对交流是短路的; RE 则有直流负反馈作用。
ldo扩大电流方法
ldo扩大电流方法1.引言1.1 概述概述:LDO(低压差线性稳压器)是一种在电路中常用的电源管理设备,用于将高输入电压稳定地转换为较低的输出电压。
正常情况下,LDO的电流输出能力是有限的,这在一些应用场景中可能会导致不足。
为了解决这个问题,一种常见的方法是采用扩大电流的策略,以提高LDO的电流输出能力。
通过采用ldo扩大电流方法,可以有效地提高LDO的电流输出能力。
在这种方法中,我们使用一些技术手段来增加LDO的输出电流,从而满足各种应用中对高电流需求的需求。
首先,可以通过增加功率级的设计来实现LDO的电流输出扩大。
通过增加功率晶体管的数量和尺寸,可以提高LDO的电流输出能力。
这样一来,LDO就能够提供更大的电流输出,以满足高电流负载的需求。
其次,还可以采用电流镜电路来扩大LDO的输出电流。
电流镜电路是一种常用的电流放大电路,通过调整电流镜电路的尺寸和工作状态,可以实现对LDO输出电流的扩大。
这种方法可以在保持输出电压稳定的前提下,提供更大的电流输出。
另外,还可以采用电流放大器等电路设计技术来扩大LDO的电流输出能力。
电流放大器是一种能够将输入电流转换为更大输出电流的电路,常用于提供高电流输出。
通过将电流放大器与LDO进行结合设计,可以实现LDO的电流输出扩大。
综上所述,ldo扩大电流方法是一种通过增加功率级、采用电流镜电路和电流放大器等技术手段,来提高LDO的电流输出能力的方法。
通过这种方法,可以满足各种应用场景中对高电流需求的要求,提供稳定可靠的电源供应。
在未来的发展中,这种扩大电流的方法将继续被应用并进一步完善,以满足不断增长的电流输出需求。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构部分旨在介绍本文的框架和组织方式,使读者获得对文章内容的整体把握。
本文分为引言、正文和结论三个主要部分。
引言部分通过概述、文章结构和目的三个方面进行介绍。
首先,我们将对LDO(Low-dropout)电流源进行扩大电流的方法进行探讨。
增大感应电流的方法
增大感应电流的方法感应电流是一种产生于电磁感应作用中电流,这种电流不受外部电路控制,而是受磁场强度变化的影响而产生。
感应电流是一种很不可预测的电流,在电线系统中,如果感应电流太大,可能会造成设备故障,如负荷断路器反复跳闸等。
因此,增大感应电流是一个问题势在必行,本文将详细介绍几种增大感应电流的方法。
第一种方法是减少有源元件的电阻阻抗。
为了增大感应电流,我们可以降低元件的阻抗,降低元件的阻抗可以提高电路的短路电流,从而提高感应电流。
第二种方法是增加负荷。
负荷是指有源设备的输出功率,如果电路中的负荷比较小,那么感应电流也会受到影响。
为了增大感应电流,我们应该增加负荷,这样可以使感应电流增大。
第三种方法是优化磁场强度。
电感器中的磁场强度也会影响感应电流,如果磁场强度过弱,则感应电流也会受到影响,因此我们可以采取措施,使磁场强度增大,从而达到增大感应电流的目的。
第四种方法是采用放大器。
放大器可以用来放大感应电流,放大器具有很高的稳定性和低失真度,可以有效增大感应电流,保证电线系统正常工作。
上述就是几种增大感应电流的方法,但是在实际应用中,应该根据实际情况来确定增大感应电流的方法。
例如,如果感应电流的幅值太小,我们可以使用放大器来放大,而如果感应电流的短路电流较大,则可以采用增加负荷的方法来减少元件的阻抗,从而增大感应电流的幅值。
对于本文讨论的几种增大感应电流的方法,要使用起来安全可靠,需要遵守一些相关的注意事项,例如,在增加负荷时,要检查电路中的温度是否超过最大允许温度;在使用放大器增大感应电流时,要确保放大器的电源电压足够稳定,以及放大器的放大倍数选择合理等。
本文介绍了几种增大感应电流的方法,无论采用哪种方法,都应该遵守相关的安全注意事项,以确保安全可靠的工作状态。
电流源电路和差动(又称差分)放大电路
第3章 电流源电路和差动(又称差分)放大电路内容提要:本章首先讨论常用在集成运放中的几种电流源的形式及其主要应用,然后讨论差动放大电路的工作原理及计算。
本章重点:1.镜像电流源、比例电流源、微电流源、I o 和I R 的计算。
2.典型差动放大电路的工作原理及计算。
学习要求:1.掌握电流源电路结构及基本特性,主要包括基本镜像电流源、比例电流源、微电流源,会分析其镜像关系及其输出电阻。
2.掌握差模信号、共模信号的定义与特点。
3.掌握长尾型和恒流源共模负反馈两种射极耦合,差动放大器的电路结构、特点,会熟练计算电路的静态工作点,熟悉电路的4种连接方式及输入输出电压信号之间的相位关系。
4. 要求会熟练分析差动放大器对差模小信号输入时的放大特性,共模抑制比。
会画出微变等效电路,会计算A Vd 、R id、R od 、K CMR 。
5.会运用晶体管工作在有源区时的大信号特性方程i c =I s exp(V be /V t )分析研究差动放大器的差模传输特性。
了解基本的差动放大器线性放大的输入动态范围和扩大线性输入动态范围的办法。
6.定性了解差动放大器的各种非理想特性,如输入失调特性、共模输入电压范围等。
3.1 电流源电路3.1.1 三极管电流源电流源是模拟集成电路中广泛使用的一种单元电路,如 图3.1.1所示。
对电流源的主要要求是:(1)能输出符合要求的直流电流I o 。
(2)交流电阻尽可能大。
图3.1.1 三极管电流源电路第3章 电流源电路和差动(又称差分)放大电路·129·三极管射极偏置电路由V CC 、R b1、R b2和R e 组成,当V CC 、R b1、R b2、R e 确定之后,基极电位V B 固定(I b 一定),可以推知I c 基本恒定。
从三极管的输出特性曲线可以看出:三极管工作在放大区时,I c 具有近似恒流的性质。
当I b 一定时,三极管的直流电阻CQ CEQ CE I VR =,V CEQ 一般为几伏,所以R CE 不大。
利用7805设计一个输出5V、2A(扩大输出电流)的直流稳压电源
利用7805设计一个输出5V、2A(扩大输出电流)的直流稳压电源
要求:
1)输入工频220V交流电的情况下,确定变压器变比;
2)在满载情况下选择滤波电容的大小(取5倍工频半周期);
3)求滤波电路的输出最大电压;
4)画出系统电路图,并画出变压器输出、滤波电路输出及稳压输出的电压波形
如果是实际使用,就不必那么麻烦去扩流,直接用78H05(最大输出电流5A)来代替7805就可以了。
按桥式整流计算整流压降,变压器的副边输出交流电压应该大于7.8V,可以取8V或9V,即变比取27.5:1或24.5:1。
整流后的滤波电容用2000μF~4700μF/16V铝电解电容。
输出滤波电容用1000μF/10V铝电解电容+1μF独石电容各一只即可。
3个7805并联的方案不可取,在无法确保三只7805的输出电压误差为零的情况下会产生严重的负载电流不均衡。
实用电路图如下(但是输出波形图就不画了,变压器输出是正弦波、稳压输出基本是一直线,整流滤波电路输出是带有很小交流纹波接近直线的波形)。
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一、稳压管稳压电路
最简单的稳压电路由稳压管组成如图所示。
从稳压管的特性可知,若能使稳压管始终工作在它的稳压区内,则VO.基本稳定在Vz左右。
当电网电压升高时,若要保持输出电压不变,则电阻器R上的压降应增大,即流过R的电流增大。
这增大的电流由稳压管容纳,它的工作点将由b点移到C点,由特性曲线可知此时Vo≈Vz基本保持不变。
若负载电阻变小时,要保持输出电压不变,负载电流要变大。
由于VI保持不变,则流过电阻R的电流不变。
此时负载需要增大的电流由稳压管调节出来,它的工作点将由b点移到a点。
所以,稳压管可认为是利用调节流过自身的电流大小(端电压基本不变)来满足负载电流的改变,并和限流电阻R配合将电流的变化转化为电压的变化以适应电网电压的变化。
存在问题:电网电压不变时,负载电流的变化范围就是IZ的调节范围(几十mA),这就限制了负载电流I0的变化范围。
怎样才能扩大IO的变化范围?
二、串联反馈稳压电路
射极输出电路(如图10.13 )的输入是固定值的VZ ,因而输出电压VO=VZ-VBE也为固定值。
当电网电压波动时,由于VZ基本不变,所以VO也基本不变,VI的变化由VCE调节,因此三极管被称为调整管。
当RL变化引起IO的变化时,只要△IZ在稳压管的正常范围内,VZ就基本保持不变。
即VO基本恒定。
该电路输出电流的变化可扩大为(1+β)△IZ,因此称为扩流型稳压二极管电路;由于三极管与负载是串联的关系,因此电路也称为串联型稳压电路。
为了改进稳压性能和使输出电压可随意调节,可引入深负反馈使输出电阻降低,引入可随意调节放大
倍数的放大器以改变输出电压。
下面分几个方面进行分析:
电路组成:
如图10.14所示的电路是由运放组成的串联反馈稳压电路。
它由基准电压、比较放大、调整管和取样电路四部分构成。
稳压过程:
稳压范围:
可见,该稳压电路输出电压的调整范围取决于R1/R2。
三、三端集成稳压电路
1、三端固定式集成稳压器的封装和引脚功能
以7800系列和7900系列为例,其封装形式和引脚功能如图所示。
应用时必须注意引脚功能,不能接错,否则电路将不能正常工作,甚至损坏集成电路。
2、三端可调式集成稳压器的封装和引脚功能
电路结构、外接元件(以LM317为例)、外形封装和引脚功能如下图所示。
应用时必须注意引脚功能,不能接错,否则电路将不能正常工作,甚至损坏集成电路。
四、三端集成稳压器的应用
1、三端固定式典型应用
典型应用电路如图10.18所示。
图中C1、C2用于频率补偿,防止自激振荡和抑制高频干扰;C3采用电解电容,以减少电源引入的低频干扰对输出电压的影响;D是保护二极管,当输入端短路时,给C3一个放电的通路,防止C3两端电压激穿调整管的发射结。
该电路要求:
2、扩大输出电流的应用电路
需要大于0.1A的输出电流时,可以采用其他型号的集成电路或使用如右图所示的扩流电路。
该电路的输出电流I0=I01+I02。
该电路具有过流保护功能,正常工作时,T2、T3截止;当IO过流时,IO1增大,限流电阻R3的压降增大使T3、T2相继导通,T1的VBE降低,限制了T1的IC1,保护T1不致因过流而损坏。
3、三端可调式集成稳压器的典型应用电路
这类稳压器是依靠外接电阻来调节输出电压的,为保证输出电压的精度和稳定性,要选择精度高的电阻,同时电阻要紧靠稳压器,防止输出电流在连线上产生误差电压。
图所示为三端可调式稳压器的典型应用电路,其输出电压为:
LM317的VREF=1.2V,Iadj=50mA,由于Iadj<
4、三端可调双电源稳压电路
图10.20是由LMl17和LM137组成的正、负输出电压可调的稳压器。
电路中的VREF=V31(或V21)=1.2V,R1和R1'=(120~240)Ω,为保证空载情况下输出电压稳定,R2和R2'不宜高于240Ω。
R2和R2'的大小根据输出电压调节范围确定。
该电路输入电压们分别为±25V,则输出电压可调范围±(1.2V~20V)。
5、并联扩流型稳压电源
图10.21为并联扩流的稳压电路,它是用两个可调式稳压器LM317组成。
输人电压VI=25V,输出电流I0=IO1+IO2=3A,输出电压可调范围为(1.2V~22V )。
电路中的集成运放741是用来平衡两稳压器的输出电流的。
如LM317-1输出电流Io1大于LM317-2输出电流IO2时,电阻R1上的电压降增加,运放的同相端电位VP(=VI-I1R1)降低,运放输出端电压VAO降低,通过调整端adj1使输出电压Vo下降,输出电流IO1减小,恢复平衡;反之亦然。
改变电阻R5可调节输出电压的数值。
参考:/tweigh/blog/item/02ef1066bf168b20ab184c73.html。