電壓放大器是提高信號電壓的裝置，大家對于電壓放大器的知識知道多少？下面安泰的小編給大家介紹關(guān)于電壓放大器工作原理，以及電壓放大器的科普知識。

電壓放大器是什么：

電壓放大器是提高信號電壓的設(shè)備，作為電子實(shí)驗(yàn)室比較常用的測試儀器，一般都是在實(shí)驗(yàn)中幫助信號達(dá)到最大出功率用來驅(qū)動某一特定的負(fù)載的裝置。電壓放大器能夠?qū)θ跣盘枺Ｓ枚嗉壏糯螅壜?lián)方式分直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合，要求放大倍數(shù)高、頻率響應(yīng)平坦、失真小。當(dāng)負(fù)載為諧振電路或耦合回路時，要求在指定頻率范圍內(nèi)有較好幅頻和相頻特性以及較高的選擇性。

安泰ATA-2021B電壓放大器：

電壓放大器的工作原理：

當(dāng)信號沒有連接的時候，晶體管的三個電極電流和電壓狀態(tài)是靜態(tài)，也叫作“靜態(tài)工作點(diǎn)”，一般說來，需要集電極電流和集電極發(fā)射之間的電壓數(shù)值。

電壓放大器實(shí)質(zhì)是一個恒流源的差分放大器，由于恒流源的作用是保證晶體管的工作點(diǎn)，能在晶體管特性曲線比較線性的一段工作，并且采用了深度的負(fù)反饋使整個運(yùn)算放大電路對信號具有較好的線性放大。一個運(yùn)算放大器為了保證有一定的增益，都是采用多級直流放大器的組合，在制造時就在一個芯片上完成，以集成電路運(yùn)算放大器的形式出現(xiàn);保證了良好的耦合特性及穩(wěn)定性。所以運(yùn)算放大器就是高質(zhì)量的模擬放大器的代名詞。

由于電壓放大器的核心是一個差分放大器，所以就有兩個輸入端，和一個輸出端，其在電路圖上的表示符號，引腳的位置和電壓比較器一樣;兩個輸入端和輸出的關(guān)系也有同相輸入端和反相輸入端的稱呼。這兩個輸入端都可以輸入信號(對稱的差分信號);也可以，一個輸入端設(shè)定為基準(zhǔn)電壓，一個輸入端輸入模擬信號。

電壓放大器既然能把信號進(jìn)行放大，顯然我們用他來代替電壓比較器作為電壓比較用也是沒有問題的，就有許多電路的電壓比較電路就采用了運(yùn)算放大器電路完成的。不過電壓放大器作為電壓比較器使用;其靈敏度、反映速度都要差的多，還是不要這樣替代用的為好，但是電壓比較器是不能作為運(yùn)算放大器用的。在一般的電路原理圖上運(yùn)算放大器和電壓比較器，光從符號上很難區(qū)分圖紙上表示的是運(yùn)算放大器還是電壓比較器，只能通過對電路的分析，進(jìn)行判斷。

電壓放大器的特點(diǎn)：

1、傳感器輸出的信號是電荷

2、具有深度負(fù)反饋的高增益放大器，也是電流電壓轉(zhuǎn)換器

3、不容易吸引現(xiàn)場干擾信號，電路受連接電纜長度的長度影響很小，能夠用做壓電傳感器遠(yuǎn)距離的傳輸放大

4、能夠?qū)o態(tài)的壓力進(jìn)行有效的測量

5、頻帶比較寬，靈敏度比較高，信噪比比較高，并且工作可靠，重量輕。

電壓放大器的應(yīng)用：

電壓放大器適用于壓電材料的驅(qū)動，磁性材料的B-H測試，穩(wěn)定磁場的生成，顯示器件的驅(qū)動，超聲波電機(jī)的驅(qū)動，三項(xiàng)電機(jī)驅(qū)動，除此之外，功放在新型的半導(dǎo)體材料，薄膜材料，聚合物材料，生物器件的研制方面也有廣泛的應(yīng)用。

電壓放大器和電荷放大器有何區(qū)別：

1、使用壓電晶體傳感器的時候，電荷放大器會把傳感器里所輸出微弱電荷信號轉(zhuǎn)換成放大的電壓信號，并且可以把傳感器的高阻抗輸出轉(zhuǎn)變成低阻抗輸出。

2、電壓放大器需要較高的輸入阻抗才能和傳感器匹配，所以抗干擾能力不足；電荷放大器的輸出電壓和輸入電荷量成正比，所以信噪比比較高。

3、電壓放大器的靈敏度和帶寬容易受到傳感器線路電容量的限制；而電荷放大器則只是和電量有關(guān)，因此頻帶寬，靈敏度高。

4、電荷放大器和電壓放大器都需要加過載放大保護(hù)電路，否則傳感器過載的時候，會出現(xiàn)過高的輸出電壓。

作為配合信號發(fā)生器使用的理想工具，電壓放大器通過簡單的設(shè)備連接能夠拓展信號源的輸入電壓幅度范圍。電壓放大器的響應(yīng)特性一般體現(xiàn)在壓擺率和帶寬，同時和最大輸出電流，負(fù)載的電容特效都密切相關(guān)，電壓放大器該如何選擇呢。主要看壓擺率和帶寬。

電壓放大器主要的技術(shù)指標(biāo)：帶寬和壓擺率，電壓，電流，負(fù)載

講述電壓放大器特性的主要技術(shù)指標(biāo)包括：帶寬（大信號帶寬和小信號帶寬）和壓擺率。大信號帶寬一般是指大信號輸入條件下，放大器輸出電壓幅度隨著頻率變化的關(guān)系。超過某個頻點(diǎn)的時候，放大器輸出電壓會迅速下降；而小信號帶寬一般是指小信號輸入條件下，放大器輸出電壓和頻率的關(guān)系。壓擺率指輸出電壓上升或者下降的速度，也就是單位實(shí)際內(nèi)輸出電壓上升或者下降的幅度，是描述電壓放大器速度的指標(biāo)。

電壓：選擇電壓放大器的時候要考慮-3dB帶寬時輸出電壓是否足夠，對測試電壓要求較高的時候，還需要保留一定的電壓余量。

電流：依據(jù)被負(fù)載的阻抗，可以選擇滿足測試時合適電流的放大器。

電壓增益：輸入信號是特定的電壓信號時，還需要考慮電壓增益的情況。

負(fù)載：根據(jù)負(fù)載的測試條件來綜合衡量放大器是否可以滿足測試需求。

選擇電壓放大器的時候要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需求，準(zhǔn)確選擇所需要的電壓放大器型號。不過，不同廠家，不同型號來講述帶寬的方式都是不通的，所以購買前要咨詢好實(shí)際的指標(biāo)參數(shù)。

在選擇電壓壓放大器時，首先需要考慮應(yīng)用的輸出電壓、帶寬和壓擺率；除此之外還要考慮負(fù)載的電容性，以及由負(fù)載電容性帶來的壓擺率/帶寬下降；最后，要了解放大器的設(shè)計(jì)，有沒有電容穩(wěn)定性功能(消除諧波失真)。綜合考慮上述所有因素，才能選擇出一款最合適的電壓放大器。

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審核編輯：湯梓紅