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意大利阿托斯ATOS控制軸放大版

電路板上的電子元件，元件和器件還是有本質(zhì)區(qū)別的，元件就電阻，電容，電感這幾種，它們?cè)谏a(chǎn)中不改變內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)，也就是性能只取決于材料。器件一般都是指各種半導(dǎo)體，比如二極管，三極管等，它們?cè)谏a(chǎn)時(shí)要改變其中的分子結(jié)構(gòu)。比如三極管在生產(chǎn)時(shí)要使發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子濃度大于基區(qū)，這樣就改變了其中的分子結(jié)構(gòu)，所以是一種器件。下面根據(jù)題意來(lái)分別說(shuō)一下幾種元件的作用。

　1、電阻的作用

　　電阻在電路中被大量使用，作用不外乎有幾種，分流，分壓，限流等。電阻并聯(lián)分流，串聯(lián)分壓，至于限流，我們使用的發(fā)光二極管一般都會(huì)串聯(lián)一個(gè)電阻，這個(gè)電阻的作用就是限流，以免電流過(guò)大燒壞發(fā)光二極管

　2、電容的作用

　　電容的作用就多了，有濾波，旁路，耦合，儲(chǔ)能等。我們?cè)陔娐钒迳辖?jīng)常見(jiàn)到并使用的就是濾波功能了，只要是電源電路都會(huì)用到電容濾波。不管什么作用，都是利用了電容隔直通交，通高阻低的特性。

　3、電感的作用

　　電感在電路中使用的不如電阻和電容多，主要作用有濾波，振蕩，延遲，陷波等，不管是什么作用，都是利用了電感通直隔交，通低阻高的特性，和電容相反。

意大利阿托斯ATOS控制軸放大版

ATOS放大器型號(hào)：

E-BM-AC-011F,  

E-BM-AC-011F/I

E-BM-AC-01F /RR, 

E-BM-AC-01F 11 /2,   

E-BM-AC-01F 11 /3,

E-BM-AC-01F/RR 11 /1,   

E-BM-AC-05F 11 /3,

E-BM-AC-05F 11 /4,   

E-BM-AC-05F/RR 11 /3, 

E-K-11B,   

E-K-32M,E-K-32P,   

E-ME-AC-01F 20, 

E-ME-AC-01F 20 /1,   

E-ME-AC-01F 20 /2, 

E-ME-AC-01F 20 /3,  

E-ME-AC-01F 20 /4,

E-ME-AC-01F 20 /6, 

E-ME-AC-01F 20 /A1,   

E-ME-AC-01F 20 /A2,

E-ME-AC-01F 20 /A4,   

E-ME-AC-01F/4R-4 20, 

E-ME-AC-01F/4R-4 20 /2,  

E-ME-AC-01F/4R-4 20 /3,  

E-ME-AC-01F/4R-4 20 /6,  

E-ME-AC-01F/I 20, 

E-ME-AC-01F/I 20 /2,  

E-ME-AC-01F/I 20 /4, 

E-ME-AC-01F/I 20 /6,  

E-ME-AC-01F/RR 20 /4,  

E-ME-AC-01F/RR 20 /A2, 

E-ME-AC-01F/RR-4 20, 

E-ME-AC-01F/RR-4 20 /3,  

E-ME-AC-01F/RR-4 20 /6,  

E-ME-AC-01F-4 20 /2,  

E-ME-AC-05F 20 ,  

E-ME-AC-05F 20 /2,

E-ME-AC-05F 20 /3,  

E-ME-AC-05F 20 /4,   

E-ME-AC-05F 20 /A3,  

E-ME-AC-05F/4R-4 20 /3, 

E-ME-AC-05F/4R-4 20 /4,  

E-ME-AC-05F/I 20,  

E-ME-AC-05F/I 20 /3,  

E-ME-AC-05F/I 20 /4,  

E-ME-AC-05F/RR 20,   

E-ME-AC-05F/RR 20 /3,

E-ME-AC-05F/RR 20 /4,  

E-ME-AC-05F/RR-4 20 /3,  

E-ME-AC-05F/RR-4 20 /4,   

E-ME-AC-05F-4 20 /3,

E-ME-AC-05F-4 20 /4,   

E-ME-K-PID,  

E-ME-L-01H 40 /DL17SA,   

E-ME-L-01H 40 /DL26SB, 

E-ME-L-01H 40 /DL27SB,   

E-ME-L-01H 40 /DL27SB, 

E-ME-L-01H 40 /DL27SB,   

E-ME-L-01H 40 /DL35SB,

E-ME-L-01H 40 /DL67SA,   

E-ME-L-01H 40 /LQ22SA, 

E-ME-L-01H 40 /LQ32SA,   

E-ME-L-01H 40/DL27SB,  

E-ME-L-01H 40/PCNNSA,   

E-ME-L-01H/DL27SB, 

放大器失調(diào)注意事項(xiàng)

放大器輸入失調(diào)電壓參數(shù)實(shí)測(cè)時(shí)，需要注意如下幾點(diǎn)：

（1）供電電源要求低紋波、低噪聲，例如電池。

（2）電路的工作溫度保證在25℃，并遠(yuǎn)離發(fā)熱源。在電路上電工作穩(wěn)定，板卡溫度沒(méi)有變化以后進(jìn)行測(cè)量。

（3）失調(diào)電壓測(cè)試誤差可能來(lái)自寄生熱電偶結(jié)點(diǎn)，這是由兩種不同金屬連接而形成的。例如,電路同相輸入端的電阻R3，可以匹配反相輸入路徑中的熱電偶結(jié)點(diǎn)。熱電偶電壓范圍通常在2~40μV/oC以上,并且隨溫度明顯變化。

（4）電阻的兩個(gè)引腳焊接在相同的金屬（PCB銅走線）會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、極性相反的熱電電壓。在兩者溫度*相同時(shí)，這兩個(gè)熱電電壓會(huì)相互抵消。所以，控制焊盤(pán)和PCB走線長(zhǎng)度，減小溫度梯度可以提高測(cè)量精度。

E-ME-L-01H/I 40 /LQ32SA,   

E-ME-T-01H 40 /DH04SA, 

E-ME-T-01H 40 /DH05SA,   

E-ME-T-01H 40 /DK14SC,  

E-ME-T-01H 40 /DK15SB,   

E-ME-T-01H 40 /QV0NSA,

E-ME-T-01H 40 /TK14AA,   

E-ME-T-01H 40 /TK14SC, 

E-ME-T-01H 40 /TQ25SA,   

E-ME-T-01H 40 /TQ32SA, 

E-ME-T-01H 40 /TQ42SA,   

E-ME-T-01H 40/DK14SC, 

E-ME-T-01H 40/DK15SB,   

E-ME-T-01H 40/QV1NSB,

E-ME-T-01H 40/TQ25SA,

E-ME-T-01H/I 40 /DH04SA,   

E-ME-T-01H/I 40 /DK14SC, 

E-ME-T-01H/I 40 /DP25SB,   

E-ME-T-01H/I 40 /DP25SC,  

E-ME-T-01H/I 40 /QV0NSA,   

E-ME-T-01H/I 40 /TQ25SA,  

E-ME-T-01H/I 40/DK15SB,   

E-ME-T-01H/I 40/QVONSA,  

E-ME-T-01H/I 40/TQ25SA,   

E-ME-T-05H 40 /DH07SA, 

E-ME-T-05H 40 /DK17SA,   

E-ME-T-05H 40 /DK17SB,

E-ME-T-05H 40 /DP27SB,   

E-ME-T-05H 40/DH07SA,

E-ME-T-05H 40/DK17SB,   

E-ME-T-05H 40/DP27SB,  

E-ME-T-05H/I 40 /DK17SB,   

E-ME-T-05H/I 40 /DP27SB,

E-ME-T-05H/I 40/DH07SA,   

E-ME-T-05H/I 40/DK17SB, 

E-ME-T-05H/I 40/DP27SB,   

E-MI-AC-01F 11 /1,

E-MI-AC-01F 11 /2,   

E-MI-AC-01F 11 /3, 

E-MI-AC-01F 11 /4,

E-MI-AC-01F 11 /6,   

E-MI-AC-01F/7 11 /3,  

E-MI-AC-01F/7 11 /4,   

E-MI-AC-01F/RR 11 /1, 

E-MI-AC-01F/RR 11 /2,   

E-MI-AC-01F/RR 11 /3,  

E-RACK3HE21TE,   

E-RACK3HE28TE,   

E-RACK3HE42TE, 

E-RACK3HE49TE,  

 放大電路（amplIFication circuit）能夠?qū)⒁粋€(gè)微弱的交流小信號(hào)（疊加在直流工作點(diǎn)上），通過(guò)一個(gè)裝置（核心為晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管），得到一個(gè)波形相似（不失真），但幅值卻大很多的交流大信號(hào)的輸出。

“共射放大電路"是經(jīng)常被使用的基本放大電路

“共射放大電路"是把發(fā)射極連接在0V的地電位上（稱(chēng)為“接地"）構(gòu)成的放大電路，也稱(chēng)為“發(fā)射極接地"。輸出電壓VOUT(V)取自集電極電壓VC(V)。

在通過(guò)電流實(shí)現(xiàn)電壓放大的情況下，需要選擇合適的電阻

晶體管是實(shí)現(xiàn)電流放大的基本元件，但在電子電路中通常是需要進(jìn)行電壓信號(hào)放大的，因此，晶體管也被用作放大電壓的電子電路的基本元件。要想將晶體管用于電壓放大電路，在信號(hào)輸入端通過(guò)電阻將輸入電壓轉(zhuǎn)化為電流，并加載到基極，電路的輸出阻抗將晶體管的放大電流轉(zhuǎn)化為電路的放大電壓，然后在集電極輸出。

要放大信號(hào)，就要選擇適當(dāng)大小的電阻，只有這樣，才能讓電子電路按照預(yù)想的計(jì)劃進(jìn)行放大。

用等效電路分析放大電路的結(jié)構(gòu)

在基極，直流電壓VBIAS(V)與交流（信號(hào)）電壓源VIN(V)相串聯(lián)，基極電阻RB(Ω)連接在基極與交流（信號(hào)）電壓源之間。

基極與發(fā)射極之間的電壓VBE，我們把它等效為一個(gè)二極管，導(dǎo)通電壓為0.6~0.7V，并且需要從外部提供相應(yīng)的電壓VBIAS。

當(dāng)交流（信號(hào)）電壓源變化時(shí)，基極電阻RB上基極電流IB(A)發(fā)生變化，從而引起集電極電流IC(A)也發(fā)生變化。

IC=hFE*IB

這是電流“控制"的關(guān)系式。將基極電流IB放大hFE倍，其數(shù)值等于集電極電流IC。

集電極電流的變化通過(guò)電阻可以轉(zhuǎn)化為輸出電壓

集電極電流IC的變化會(huì)引起電阻RC(Ω)兩端電壓的變化。集電極電壓VC，正是基極的交流電壓經(jīng)過(guò)放大所得到的。

輸入信號(hào)VIN經(jīng)過(guò)晶體管放大電路，得到的放大的電壓信號(hào)為VC，VIN和VC的波形的極性是相反的。

0放大電路（amplIFication circuit）能夠?qū)⒁粋€(gè)微弱的交流小信號(hào)（疊加在直流工作點(diǎn)上），通過(guò)一個(gè)裝置（核心為晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管），得到一個(gè)波形相似（不失真），但幅值卻大很多的交流大信號(hào)的輸出。

“共射放大電路"是經(jīng)常被使用的基本放大電路

“共射放大電路"是把發(fā)射極連接在0V的地電位上（稱(chēng)為“接地"）構(gòu)成的放大電路，也稱(chēng)為“發(fā)射極接地"。輸出電壓VOUT(V)取自集電極電壓VC(V)。

在通過(guò)電流實(shí)現(xiàn)電壓放大的情況下，需要選擇合適的電阻

晶體管是實(shí)現(xiàn)電流放大的基本元件，但在電子電路中通常是需要進(jìn)行電壓信號(hào)放大的，因此，晶體管也被用作放大電壓的電子電路的基本元件。要想將晶體管用于電壓放大電路，在信號(hào)輸入端通過(guò)電阻將輸入電壓轉(zhuǎn)化為電流，并加載到基極，電路的輸出阻抗將晶體管的放大電流轉(zhuǎn)化為電路的放大電壓，然后在集電極輸出。

要放大信號(hào)，就要選擇適當(dāng)大小的電阻，只有這樣，才能讓電子電路按照預(yù)想的計(jì)劃進(jìn)行放大。

利用等效電路分析放大電路的結(jié)構(gòu)

在基極，直流電壓VBIAS(V)與交流（信號(hào)）電壓源VIN(V)相串聯(lián)，基極電阻RB(Ω)連接在基極與交流（信號(hào)）電壓源之間。

基極與發(fā)射極之間的電壓VBE，我們把它等效為一個(gè)二極管，導(dǎo)通電壓為0.6~0.7V，并且需要從外部提供相應(yīng)的電壓VBIAS。

當(dāng)交流（信號(hào)）電壓源變化時(shí)，基極電阻RB上基極電流IB(A)發(fā)生變化，從而引起集電極電流IC(A)也發(fā)生變化。

IC=hFE*IB

這是電流“控制"的關(guān)系式。將基極電流IB放大hFE倍，其數(shù)值等于集電極電流IC。

集電極電流的變化通過(guò)電阻可以轉(zhuǎn)化為輸出電壓

集電極電流IC的變化會(huì)引起電阻RC(Ω)兩端電壓的變化。集電極電壓VC，正是基極的交流電壓經(jīng)過(guò)放大所得到的。

輸入信號(hào)VIN經(jīng)過(guò)晶體管放大電路，得到的放大的電壓信號(hào)為VC，VIN和VC的波形的極性是相反的。

實(shí)際的電路上可使用偏置電路

不同的晶體管（即使是一樣的型號(hào)）電流放大倍數(shù)也存在不同，同時(shí)，電流放大倍數(shù)也根據(jù)周?chē)鷾囟鹊淖兓兓?，所以這樣的電路是不穩(wěn)定的。

所以，在實(shí)際的電路中，經(jīng)常采用“偏置電路"，這樣的電路不受各種參數(shù)差異和溫度變化的影響。

練習(xí)題：通過(guò)本文所學(xué)的晶體管簡(jiǎn)化等效電路，試著分析共射放大電路的集電極輸出時(shí)，電路的輸出阻抗ROUT的大小。

E-RACK3HE56TE,E-RACK3HE84TE,   

E-RI-TE-01H 40 /DH04SA,

E-RI-TE-01H/I 40 /DH04SA,   

E-RI-TE-05H 40 /DK17SB, 

E-RP-AC-01F/I 10 /2,   

E-RP-AC-01F/I 10 /A1, 

E-RP-AC-05F 10 /4,   

E-SD/DC,   

E-SR/DC,

E-MI-AC-01F,

E-BM-AC-01F,

E-BM-AC-011F,

E-BM-AC-05F,

E-ME-AC,

E-RP-AC,

E-ME-T-01H,

E-ME-L-01H,

E-ME-T-21H,

E-ME-T-25H,

E-ME-K-PID,

E-ME-K-OPQ,

E-ME-Y-OFGATOS蓋板型號(hào)：LIDA-1/F,LIDA-1/WP,LIDA-2/F,LIDA-2/WP,

LIDA-3/F,LIDA-3/WP,LIDB-1/F,LIDB-1/WP,

LIDB-2/F,LIDB-2/WP,LIDB-3/F,LIDB3/WP,

LIDEW-1/F,LIDEW-1/E,LIDEW-1/WP,

LIDEW-2/F,LIDEW-2/E,LIDEW-2/WP,LIDEW-3/F,

LIDEW-3/E,LIDEW3/WP,LIDBH-1/F,

LIDBH-1/E,LIDBH-1/WP,LIDBH-2/F,LIDBH-2/E,

LIDBH-2/WP,LIDBH-3/F,LIDBH-3/E,LIDBH-3/WPATOS

前置放大器是指置于信源與放大器級(jí)之間的電路或電子設(shè)備，例如置于光盤(pán)播放機(jī)與高級(jí)音響系統(tǒng)功率放大器之間的音頻前置放大器。前置放大器是專(zhuān)為接收來(lái)自信源的微弱電壓信號(hào)而設(shè)計(jì)的，已接收的信號(hào)先以較小的增益放大，有時(shí)甚至在傳送到功率放大器級(jí)之前便先行加以調(diào)節(jié)或修正，如音頻前置放大器可先將信號(hào)加以均衡及進(jìn)行音調(diào)控制。無(wú)論為家庭音響系統(tǒng)還是PDA設(shè)計(jì)前置放大器，都要面對(duì)一個(gè)十分頭疼的問(wèn)題，即究竟應(yīng)該采用哪些元件才恰當(dāng)？

　　元件選擇原則

　　由于運(yùn)算放大器集成電路體積小巧、因此目前許多前置放大器都采用這類(lèi)運(yùn)算放大器芯片。我們?yōu)橐繇懴到y(tǒng)設(shè)計(jì)前置放大器電路時(shí)，必須清楚知道如何為運(yùn)算放大器選定適當(dāng)?shù)募夹g(shù)規(guī)格。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師經(jīng)常會(huì)面臨以下問(wèn)題。

　　1、是否有必要采用高精度的運(yùn)算放大器？

　　輸入信號(hào)電平振幅可能會(huì)超過(guò)運(yùn)算放大器的錯(cuò)誤容限，這并非運(yùn)算放大器所能接受。若輸入信號(hào)或共模電壓太微弱，設(shè)計(jì)師應(yīng)該采用補(bǔ)償電壓（Vos）極低而共模抑制比（CMRR）*的高精度運(yùn)算放大器。是否采用高精度運(yùn)算放大器取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要達(dá)到多少倍的放大增益，增益越大，便越需要采用較高準(zhǔn)確度的運(yùn)算放大器。

　　2、運(yùn)算放大器需要什么樣的供電電壓？

　　這個(gè)問(wèn)題要看輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)電壓范圍、系統(tǒng)整體供電電壓大小以及輸出要求才可決定，但不同電源的不同電源抑制比（PSRR）會(huì)影響運(yùn)算放大器的準(zhǔn)確性，其中以采用電池供電的系統(tǒng)所受影響最大。此外，功耗大小也與內(nèi)部電路的靜態(tài)電流及供電電壓有直接的關(guān)系。

　　3、輸出電壓是否需要滿(mǎn)擺幅？

　　低供電電壓設(shè)計(jì)通常都需要滿(mǎn)擺幅的輸出，以便充分利用整個(gè)動(dòng)態(tài)電壓范圍，以擴(kuò)大輸出信號(hào)擺幅。至于滿(mǎn)擺幅輸入的問(wèn)題，運(yùn)算放大器電路的配置會(huì)有自己的解決辦法。由于前置放大器一般都采用反相或非反相放大器配置，因此輸入無(wú)需滿(mǎn)擺幅，原因是共模電壓（Vcm）永遠(yuǎn)小于輸出范圍或等于零（只有極少例外，例如設(shè)有浮動(dòng)接地的單供電電壓運(yùn)算放大器）。

　　4、增益帶寬的問(wèn)題是否更令人憂慮？

　　是的，尤其是對(duì)于音頻前置放大器來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)非常令人憂慮的問(wèn)題。由于人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)只能察覺(jué)大約由20Hz至20kHz頻率范圍的聲音，因此部分工程師設(shè)計(jì)音頻系統(tǒng)時(shí)會(huì)忽略或輕視這個(gè)“范圍較窄"的帶寬。事實(shí)上，體現(xiàn)音頻器件性能的重要技術(shù)參數(shù)如低總諧波失真（THD）、快速轉(zhuǎn)換率（slew rate）以及低噪聲等都是高增益帶寬放大器所必須具備的條件。

　　深入了解噪聲

　　在設(shè)計(jì)低噪聲前置放大器之前，工程師必須仔細(xì)審視源自放大器的噪聲，一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)算放大器的噪聲主要來(lái)自四個(gè)方面：

　　1、熱噪聲 （Johnson）：由于電導(dǎo)體內(nèi)電流的電子能量不規(guī)則波動(dòng)產(chǎn)生的具有寬帶特性的熱噪聲，其電壓均方根值的正方與帶寬、電導(dǎo)體電阻及絕對(duì)溫度有直接的關(guān)系。對(duì)于電阻及晶體管（例如雙極及場(chǎng)效應(yīng)晶體管）來(lái)說(shuō)，由于其電阻值并非為零，因此這類(lèi)噪聲影響不能忽視。

　　2、閃爍噪聲（低頻）：由于晶體表面不斷產(chǎn)生或整合載流子而產(chǎn)生的噪聲。在低頻范圍內(nèi)，這類(lèi)閃爍以低頻噪聲的形態(tài)出現(xiàn)，一旦進(jìn)入高頻范圍，這些噪聲便會(huì)變成“白噪聲"。閃爍噪聲大多集中在低頻范圍，對(duì)電阻器及半導(dǎo)體會(huì)造成干擾，而雙極芯片所受的干擾比場(chǎng)效應(yīng)晶體管大。

　　3、射擊噪聲（肖特基）：肖特基噪聲由半導(dǎo)體內(nèi)具有粒子特性的電流載流子所產(chǎn)生，其電流的均方根值正方與芯片的平均偏壓電流及帶寬有直接的關(guān)系。這種噪聲具有寬帶的特性。

　　4、爆玉米噪聲（popcorn frequency）：半導(dǎo)體的表面若受到污染便會(huì)產(chǎn)生這種噪聲，其影響長(zhǎng)達(dá)幾毫秒至幾秒，噪聲產(chǎn)生的原因仍然未明，在正常情況下，并無(wú)一定的模式。生產(chǎn)半導(dǎo)體時(shí)若采用較為潔凈的工藝，會(huì)有助減少這類(lèi)噪聲。

　　此外，由于不同運(yùn)算放大器的輸入級(jí)采用不同的結(jié)構(gòu)，因此晶體管結(jié)構(gòu)上的差異令不同放大器的噪聲量也大不相同。下面是兩個(gè)具體例子。

　　1、雙極輸入運(yùn)算放大器的噪聲：噪聲電壓主要由電阻的熱噪聲以及輸入基極電流的高頻區(qū)射擊噪聲所造成，低頻噪聲電平大小取決于流入電阻的輸入晶體管基極電流產(chǎn)生的低頻噪聲；噪聲電流主要由輸入基極電流的射擊噪聲及電阻的低頻噪聲所產(chǎn)生。

　　2、CMOS 輸入運(yùn)算放大器的噪聲：噪聲電壓主要由高頻區(qū)通道電阻的熱噪聲及低頻區(qū)的低頻噪聲所造成，CMOS放大器的轉(zhuǎn)角頻率（corner frequency）比雙極放大器高，而寬帶噪聲也遠(yuǎn)比雙極放大器高；噪聲電流主要由輸入門(mén)極漏電的射擊噪聲所產(chǎn)生，CMOS放大器的噪聲電流遠(yuǎn)比雙極放大器低，但溫度每升高10（C，其噪聲電流便會(huì)增加約40%。