电路放大器的模型

根据实际所关注的输入信号形式和输出信号形式的不同，放大电路可分为4种类型，即：电压放大、电流放大、互阻放大和互导放大。根据双口网络的端口特性，可以建立4种不同类型的放大电路模型。电压放大模型适用于信号源内阻Rsi较小而且负载电阻RL较大的场合，是采用较多的模型。电压放大模型如图2.2.1所示。

图2.2.1　电压放大模型

主要考虑电压增益的电路称为电压放大电路。电压放大电路中输出电压uo和输入电压ui的关系，则可表达为

式中为电路的电压增益。语音放大系统中对微音器输出电压信号的放大，使用的就是这种放大电路。

放大电路输入端口电压和电流的关系，可以用一个等效电阻来反映。而对于放大电路的输出端口，根据电路理论知识，可以用一个信号源和它的内阻来等效。图2.2.1中点画线框内是一般化的电压放大电路模型。

模型由输入电阻Ri、输出电阻Ro和受控电压源三个基本元件构成，其中ui为输入电压，为输出开路（RL= ∞）时的电压增益。值得注意的是，由于放大电路的输出总是与输入有关，即受输入信号的控制，所以，电路模型输出端口中的信号源是受控源，而不是独立信号源。在图2.2.1所示模型中，受控电压源受输入电压的控制并随线性变化。信号源中的信号通过该模型，可在RL两端得到与us呈线性关系的输出信号。(www.xing528.com)

从图2.2.1可以看出，由于Ro与RL的分压作用，使负载电阻RL上的电压信号uo小于受控电压源的幅值，即

可见，其电压增益为

的恒定性受到RL变化的影响，随RL的减小而降低。为了减小负载电阻对放大电路电压增益的影响，就要求在电路设计时努力使Ro＜＜RL，理想电压放大电路的输出电阻应为Ro= 0。

信号衰减的另一个环节在输入回路。信号源内阻Rsi和放大电路输入电阻Ri的分压作用，使真正到达放大电路输入端的实际电压为

显然，只有当Ri＞Rsi时，才能使Rsi对信号的衰减作用大为减小。这就要求设计电压放大电路时，应尽量提高电路的输入电阻Ri。理想电压放大电路的输入电阻应为Ri→∞。此时，=避免了信号在输入回路的衰减。当然，输入电阻过大也会导致输入电流过小，易受外界电磁信号的干扰，所以也不宜过大。