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电流放大器的产品基本原理介绍

发布时间:2022-04-12      点击次数:144
电流放大器概括来讲,就是能把小电流变成大电流的电路单元。
具体来讲,就是有这么一种电路,它有一个输入端和一个输出端,在输入端输入一个较小的电流时,在输出端就会输出一个较大的电流。大电流和小电流之间符合某种函数关系。输入的小电流发生变化时,输出的大电流也按这种函数关系发生相应的变化。
放大电路是利用具有放大特性的电子元件,如晶体三极管,三极管加上工作电压后,输入端的微小电流变化可以引起输出端较大电流的变化,输出端的变化要比输入端的变化大几倍到几百倍,这就是放大电路的基本原理。
电流放大器是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)。
电流放大器作用就是根据电流指令向感性电流负载提供电流,本质上就是受控电流源。电流放大器一般是由电源、电力电子电路、感性负载、控制器等四个部分构成,采用输出电流闭环控制。
电流放大器一般是由电源、电力电子电路、感性负载、控制器等四个部分构成,采用输出电流闭环控制,其基本结构如图1 所示。理想电流放大器要求输出电流im(t)完全复现电流指令iref(t),即im(t)= iref(t)。由于感性负载电流不能突变的特性,感性负载对电流表现为惯性环节,这种惯性往往会导致负载电流变化滞后于电流指令变化,对于电流响应要求较高的系统这是不利的。增大负载电感有利于减小电流放大器输出电流纹波,但同时会增加负载的惯性,减小系统的动态响应速度。
可见,电流稳态输出品质和电流响应速度是一对矛盾。解决这种矛盾的有效措施就是在控制系统采用适当的补偿环节,提高电流响应速度。
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