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放大器是指置于信源与放大器级之间的电路或电子设备,例如置于光盘播放机与音响系统功率放大器之间的音频前置放大器。前置放大器是专为接收来自信源的微弱电压信号而设计的,已接收的信号先以较小的增益放大,有时甚至在传送到功率放大器级之前便加以调节或修正,如音频前置放大器可先将信号加以均衡及进行音调控制。无论为家庭音响系统还是PDA设计前置放大器,都要面对一个十分头疼的问题,即究竟应该采用哪些元件才恰当?
  元件选择原则
  由于运算放大器集成电路体积小巧、因此目前许多前置放大器都采用这类运算放大器芯片。我们为音响系统设计前置放大器电路时,清楚知道如何为运算放大器选定适当的技术规格。在设计过程中,系统设计工程师经常会面临以下问题。
  1、是否有必要采用的运算放大器?
  输入信号电平振幅可能会超过运算放大器的错误容限,这并非运算放大器所能接受。若输入信号或共模电压太微弱,设计师应该采用补偿电压(Vos)极低而共模抑制比(CMRR)运算放大器。是否采用运算放大器取决于系统设计需要达到多少倍的放大增益,增益越大,便越需要采用较高准确度的运算放大器。
  2、运算放大器需要什么样的供电电压?
  这个问题要看输入信号的动态电压范围、系统整体供电电压大小以及输出要求才可决定,但不同电源的不同电源抑制比(PSRR)会影响运算放大器的准确性,其中以采用电池供电的系统所受影响大。此外,功耗大小也与内部电路的静态电流及供电电压有直接的关系。
  3、输出电压是否需要满摆幅?
  低供电电压设计通常都需要满摆幅的输出,以便充分利用整个动态电压范围,以扩大输出信号摆幅。至于满摆幅输入的问题,运算放大器电路的配置会有自己的解决办法。由于前置放大器一般都采用反相或非反相放大器配置,因此输入无需满摆幅,原因是共模电压(Vcm)永远小于输出范围或等于零(只有极少例外,例如设有浮动接地的单供电电压运算放大器)。
  4、增益带宽的问题是否更令人忧虑?
  是的,尤其是对于音频前置放大器来说,这是一个非常令人忧虑的问题。由于人类听觉只能察觉大约由20Hz至20kHz频率范围的声音,因此部分工程师设计音频系统时会忽略或轻视这个“范围较窄”的带宽。事实上,体现音频器件性能的重要技术参数如低总谐波失真(THD)、快速转换率(slew rate)以及低噪声等都是高增益带宽放大器所具备的条件。
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前级放大器线路越简略就是越理想吗?  
有非常多的废话谈论前级放大器,因此,现在是该为它澄清的时候了。在理想的环境聆听中,组件数目越少的讯号路径设计,这种放大器可能会越完全真实。这就是simple is the best理论。  
每多用一个组件,会增加一分失真,而开关和音量控制却是主要的。但是很多好的录音能够达致做到,需要在前面的音调上,帮一个忙,才能消除掉回放时那些声音尖刺、令人聆听起来容易感到疲倦的毛病。  
这样一来,就产生了这种情况:音调控制提供精密敏感的的运作(事实上许多层次的前级放大器都采用了步进制的电阻选择器取代了常用的电位器)。当你试听一个放大器,不妨做一个尝试:只使用它附有的低音与高音旋钮控制音量的时候,你会聆听到相应的差异。你应该相对地小的变化。这种现像不单只是发生在聆听摇滚音乐或流行音乐上,甚至聆听古典音乐的朋友,也会时常想找对一个「左手向下的」在高音上渐减的旋钮,驯化录音天然的。
音量控制器已经尽力仍不能令放大器更高声输出——令书架型音箱的低音单元听起来像怪物 Cerwin Vega。请紧记我们提到的附加失真?为了舞会尽兴,将旋钮旋到低音和高音都提高的位置,整个声浪提高了,但失真已经开始吹拍喇叭。    
既有好音量调控制的前级放大器,又可以直接的音源输出,或设有一个「音量撤离」按钮,当需要时可以将它旁路。但要留意的一点,纯化论者会更甚至这仍然坚持越简单越好。    
前级放大器与后级放大器输出、输入阻抗匹配  
前级放大器与后级放大器皆有输出与输入阻抗这项规格,输出阻抗表示前级或后级放大器讯号输出的内阻,单位是欧姆,输出阻抗越低,就表示该放大器的内阻越低、驱动能力越强。同理,输入阻抗就是前级放大器或后级放大器对于讯号输入器材时所遇到的阻抗,单位也是欧姆。输入阻抗越高,就表示前端器材可以推得更轻松,同时也可以降低负载效应的影响。每部放大器都有输入阻抗与输出阻抗,一般而言,输入阻抗Ri越高越好,输出阻抗Ro越低越好。阻抗匹配理想上前级的输出阻抗越低越好,而后级放大器的输入阻抗越高越好,这是为了避免负载效应的影响。  
通常后级放大器的输入阻抗,前级放大器输出阻抗的十倍以上,这样才能让前级的实力尽量发挥。这就好比火车头拉车厢的道理是相同的,相同的车厢让不同马力的火车头拉动,轻松程度自然不一样,马力越大(输出阻抗越低)的火车头,拉动重量越轻(输入阻抗越高)的车厢,自然轻松愉快。
R900021909 VT-VSPA2-1-1X/T1
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VT-VRRA1-527-20/V0
VT-VRRA1-527-20/V0/2STV
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1、原理:信号放大器具有两个输入端和一个输出端,其中标有“+”号的输入端为“同相输入端”而不能叫做正端),另一只标有“一”号的输入端为“反相输入端”同样也不能叫做负端,如果先后分别从这两个输入端输入同样的信号,则在输出端会得到电压相同但极性相反的输出信号:输出端输出的信号与同相输人端的信号同相,而与反相输入端的信号反相。
2、电路符号如下:,运算放大器的放大倍数为无穷大,所以只要它的输入端的输入电压不为零,输出端就会有与正的或负的电源一样高的输出电压本来应该是无穷高的输出电压,但受到电源电压的限制。
3、准确地说,如果同相输入端输入的电压比反相输入端输入的电压高,哪怕只高极小的一点,运算放大器的输出端就会输出一个与正电源电压相同的电压;反之,如果反相输入端输入的电压比同相输人端输入的电压高,运算放大器的输出端就会输出一个与负电源电压相同的电压(如果运算放大器用的是单电源,则输出电压为零)。
4、其次,由于放大倍数为无穷大,所以不能将运算放大器直接用来做放大器用,要将输出的信号反馈到反相输入端(称为负反馈)来降低它的放大倍数。
5、作用就是将输出的信号返回到运算放大器的反相输入端,由于反相输入端与输出的电压是相反的,所以会减小电路的放大倍数,是一个负反馈电路,电阻Rf也叫做负反馈电阻。
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增加信号幅度或功率的装置,它是自动化技术工具中处理信号的重要元件。放大器的放大作用是用输入信号控制能源来实现的,放大所需功耗由能源提供。对于线性放大器,输出就是输入信号的复现和增强。对于非线性放大器,输出则与输入信号成一定函数关系。放大器按所处理信号物理量分为机械放大器、机电放大器、电子放大器、液动放大器和气动放大器等,其中用得广泛的是电子放大器。随着射流技术(见射流元件)的推广,液动或气动放大器的应用也逐渐增多。电子放大器又按所用有源器件分为真空管放大器、晶体管放大器、固体放大器和磁放大器,其中又以晶体管放大器应用广。在自动化仪表中晶体管放大器常用于信号的电压放大和电流放大,主要形式有单端放大和推挽放大。此外,还常用于阻抗匹配、隔离、电流-电压转换、电荷-电压转换(如电荷放大器)以及利用放大器实现输出与输入之间的一定函数关系(如运算放大器)。
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运算放大器是模数转换电路中的一个通用、重要的的单元。全差分运放是指输入和输出都是差分信号的运放, 与普通的单端输出运放相比有以下几个优点: 输出的电压摆幅较大;较好的抑制共模噪声;更低的噪声;抑制谐波失真的偶数阶项比较好等。因此通常的运放多采用全差分形式。近年来,全差分运放更高的单位增益带宽频率及更大的输出摆幅使得它在高速和低压电路中的应用更加广泛。随着日益增加的数据转换率, 高速的模数转换器需求越来越广泛, 而高速模数转换器需要高增益和高单位增益带宽运放来满足系统精度和快速建立的需要。速度和精度是模拟电路两个重要的性能指标,然而,这两者的要求是互相制约、互为矛盾的。所以同时满足这两方面的要求是困难的。折叠共源共栅技术可以较成功地解决这一难题, 这种结构的运放具有较高的开环增益及很高的单位增益带宽。全差分运放的缺点是它外部反馈环的共模环路增益很小, 输出共模电平不能确定,因此,一般情况下需加共模反馈电路
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通用型集成运算放大器
通用型集成运算放大器是指它的技术参数比较适中,可满足大多数情况下的使用要求。通用型集成运算放大器又分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,其中Ⅰ型属低增益运算放大器,Ⅱ型属中增益运算放大器,Ⅲ型为高增益运算放大器。Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的产品,其输入失调电压在2mV左右,开环增益一般大于80dB。
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R900018808 VT 5025-1X/R5E
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R900913190 VT 5033-1X/R1E
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下一条:流量阀电液换向阀伊顿威格士VICKERS
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