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- 设计一个音频信号放大电路。
- 需求:失真放大信号。
- 负载电阻 RЦ = 8 Ω。
- 信号源 VS = 10 MV。
- 信号源内阻 RS = 500 Ω。
首先,我们需要设计一个不失真的放大电路。这个放大器需要能够提供足够的电压给晶体管,并且允许输入的信号具有一定的幅度范围。为此,我们可以使用一个可变电阻器来限制输出电压。
接下来,我们将用一个理想化的放大电路来实现这个需求。理想化的放大电路包括两个二极管(D1 和 D2),一个电阻器(R),以及一个电流源(VS)。为了使电路不失真,我们还需要有一个电源和一个负载电阻。
总体电路
# IDEAL AMPLIFIER WITH A FIXED INPUT VOLTAGE AND GAIN
# ASSUME THE INPUT VOLTAGE IS 10 MV, AND THE GAIN IS 1000
CLASS IDEALAMPLIFIER:
DEF __INIT__(SELF):
SELF.D1 = 1 # IDEAL VOLTAGE SOURCE
SELF.R = 500 # IDEAL RESISTANCE
SELF.VS = 10 # IDEAL OUTPUT VOLTAGE
DEF CALCULATE_OUTPUT(SELF):
RETURN SELF.VS / (SELF.D1 + SELF.R)
# CALCULATE THE OUTPUT OF THE IDEAL AMPLIFIER WHEN GIVEN THE INPUT VOLTAGE AND GAIN
IDEAL_AMPLIFIER = IDEALAMPLIFIER()
INPUT_VOLTAGE = 10 * 1E-6 # CONVERT TO MICROVOLTS (MV)
IDEAL_OUTPUT = IDEAL_AMPLIFIER.CALCULATE_OUTPUT()
PRINT(F"THE IDEAL OUTPUT VOLTAGE IS {IDEAL_OUTPUT} V.")
输出结果
在这个例子中,我们计算了一个失真的放大器,它将输入的电压转换为大约 1 V 的输出电压。由于理想放大电路中的电阻和电容不起作用,实际的输出电压是理想值的一半。
程序示例
IMPORT MATH
CLASS IDEALAMPLIFIER:
DEF __INIT__(SELF):
SELF.D1 = 1 # IDEAL VOLTAGE SOURCE
SELF.R = 500 # IDEAL RESISTANCE
SELF.VS = 10 # IDEAL OUTPUT VOLTAGE
DEF CALCULATE_OUTPUT(SELF):
RETURN SELF.VS / (SELF.D1 + SELF.R)
# CALCULATE THE OUTPUT OF THE IDEAL AMPLIFIER WHEN GIVEN THE INPUT VOLTAGE AND GAIN
IDEAL_AMPLIFIER = IDEALAMPLIFIER()
INPUT_VOLTAGE = 10 * 1E-6 # CONVERT TO MICROVOLTS (MV)
IDEAL_OUTPUT = IDEAL_AMPLIFIER.CALCULATE_OUTPUT()
PRINT(F"THE IDEAL OUTPUT VOLTAGE IS {IDEAL_OUTPUT} V.")
通过这个例子,我们可以看到如何设计一个不失真的放大电路。