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电荷电压电流放大器的特点
- 2018-12-14-

电荷电压电流放大器的特点:

(1)传感器输出信号为电荷;

(2)是具有深度负反馈的高增益放大器,实质是一个电流\电压转换器;

(3)不容易引入现场干扰信号,电路受连接电缆长度变化的影响不大,几乎可忽略不计,可用于压电式传感器远距离传输放大;

(4)可对静态压力进行有效测量;

(5)频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻。

放大器的电路构成:

电荷电压电流放大器的核心是处于放大状态的三极管,假定我们使用的是NPN型硅三极管,则可以如图3(a)向它提供放大条件。

如果流经Rb的电流Ib适当,使经过放大的Ic在Rc压降使集电极电压Vc》Vb,三极管就工作在放大区域了。但这一电路有明显的缺陷,就是需要用VBB和 VCC两组电池,这是很不方便的,也是不现实的。因此我们设法将两个电源合并使用,放弃电源VBB,利用电源VCC经过电阻Rb产生Ib,给发射结提供正偏,形成如图3(b)所示的电路。电阻Rb称作“偏置电阻”。这样,放大器的核心部分就形成了。如果Rb接在c-b之间,形成电压负反馈,稳定工作点,如图3(c)所示。通常在画电路图时,因为直流电源VCC许多地方公用,一般可以不画,标VCC即可,如(c)所示。

需要放大的小电压信号是如何输入而不影响放大器的直流偏置呢?可以在基极串入一个电容C1,如图4所示,C1称作“输入耦合电容”。电容的一个重要特性就是“隔直通交”,它能隔断直流,但允许交流通过。普通信号都是由一系列交流信号组合而成的,所以小电压信号可以通过耦合电容到达三极管的基极。

输入的电压信号到达基极,将使基极电位在原来确定的直流偏压基础上发生变化,从而使基极电流随之发生变化。如果输入信号很小,那么基极电流的变化规律与输入电压的变化规律是基 本相同的。(即不出现非线性 失真)基极电流的变化将引起集电极 电流的相应变化,而集电极电 流的变化量是基极电流变化量 的B 倍,这就实现了信号电流 的放大。

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