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电路与电子技术基础(模拟电子电路基础——放大器理解与梳理)

时间:2023-05-04 22:55:12 阅读:122615 作者:2854

本文以杭州电子科技大学长情面包老师主编《模拟电子电路基础》为基础,结合清华大学电子学教研组编辑的《模拟电子技术基础》进行相关知识的整理理解分析放大电路

放大器电路可以线性地或非线性地放大信号,输出功率远大于输入功率。 这样,电子电路放大的基本特征是功率放大器,放大电路中必须存在有源元件,例如晶体管和场效应晶体管,该放大的本质是能量的控制和变换。

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根据输入输出的功率量,引出电压增益(电压放大器)、电流增益)、跨阻抗增益)、跨导放大器)这四个增益定义及其对应的四个基本放大器模型

*注:放大电路的主要参数

以2. .增益电压放大器为例,输入电阻与信号源内阻之比决定了源电压增益与放大器理想放大增益的比例。 一般来说,选择放大器,使输入电阻尽量大于电源的内阻。 下表s是短整型的意思

在此引入工程实践增益分贝表示方法同样以电压放大器为例,输出电阻与负载组织之比决定了带负载时放大器增益与理想放大增益之比。 去除负载后,放大器的输出变为开路电压。 此时,输出电阻不起到分压的作用。 o是open的意思。

4 .带宽(通带)

5 .非线性失真

6 .无最大失真的输出电压

7 .最大输出和效率

输入电阻与源电压增益

在工业控制领域,一般的标准电信号有4-20mA/0-10V/0-5V等,为了降低模拟信号传输中的噪声,经常使用4~20mA的电流传输,在信号的收集侧,在信息的显示侧经常使用0~5V的电压信号

最广泛使用的是使用4-20mA的电流信号传输模拟量,原因大致有以下4点

1、施工现场一般电磁干扰非常严重,但与电流信号相比,电压信号更容易受到现场电磁干扰。 为了减少噪声使传输更准确,采用电流信号。

2、现场与控制室之间距离较远,连接电线电阻较大时,用电压信号远传时,电线电阻与接收器输入电阻的分压会产生较大误差,而用电流信号远传,除非传输线有分支,否则电路内的电流不会随电线长度而变化

3、最大电流20mA的选择基于安全、实用、功耗、成本考虑,安全火花仪只能采用低电压、低电流,20mA电流信号通断产生的火花势能不足以点燃可燃气体的爆炸点。

4、最小电流4mA的选择是因为变送器电路没有静态工作电流就不能工作。 信号起点电流4mA.DC是变送器的静态工作电流,同时仪表的电零点为4mA.DC,不与机械零点重合。 这个“活零点”有助于识别停电和断线等故障。

4~20ma.DC(1~5v.DC )信号制为国际电工委员会(IEC ) :过程控制系统用模拟信号标准。 仪表传输信号采用4~20mA.DC,联络信号采用1~5V.DC,即电流传输、电压接收的信号系统。

规定0-5V是为了应对大部分模数转换芯片的输入电压范围为-0.5~ 5.5V,规定0-10V是为了提高抗干扰性能和24V或12V的工作电压下运算放大器输出能力的权衡

现实中,经常使用直流电流电压变送器来完成相关电流电压之间的转换

将4-20mA电流信号转换为0-10V/0-5V电压信号时,重要的是看信号是高频、低频、交流还是直流。

在工程控制的情况下,为什么喜欢以4-20mA的速度传输模拟量,而很少使用0-5V和0-10V呢? (钱家.com) http://www .钱家.com/zhi ke/html/2020-05/28 _ 24664 .将html4- 20ma的电流信号转换为0-5V或0-10V的电压信号

_电信号 (sohu.com)https://www.sohu.com/a/291287675_100254309

MOS管发展现状

随着集成电路工艺制程技术的不断发展,为了提高集成电路的集成度,同时提升器件的工作速度和降低它的功耗,MOS器件的特征尺寸不断缩小,MOS器件面临一系列的挑战。随着MOS器件的特征尺寸缩小到深亚微米(0.25um≥L),限制MOS器件缩小的主要效应是短沟道效应。为了改善短沟道效应,MOS器件的扩散区结深也不断缩小,结深不断缩小导致扩散区的电阻不断变大,因为扩散区的纵向横截面积变小,另外金属互连的接触孔的尺寸也减小到0.32um以下,接触孔变小导致接触孔与扩散区的接触电阻升高了,单个接触孔的接触电阻升高到200ohm以上。

常见封装如下:

 检测MOS器件端口特性常用MOS管特性分析仪

一文看懂MOS管器件的现状及面临挑战发展趋势_KIA半导体_新浪博客 (sina.com.cn)http://blog.sina.com.cn/s/blog_165ebbaa40102y7oi.html

关于MOS器件的发展与挑战分析介绍-电子发烧友网 (elecfans.com)http://m.elecfans.com/article/1010621.html

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