13模电课程设计模板两级负反馈放大电路
2014~2015学年第二学期
《电子线路CAD》
课程设计报告
题目：两级负反馈放大电路班级：
姓名：
指导教师：
电气工程系
2014年12月
《模电课程设计》任务书
摘要
负反馈又名回馈，指把系统的输出返回到输入端并以某种方式改变输入，进而影响系统功能的过程。负反馈过程中，输出返回使输出起到与输入相反的作用，使得系统输出与系统目标的误差减小，系统趋于稳定；改变使输出起到与输入相似的作用，使系统偏差不断增大，使系统振荡，可以放大控制作用。
本次的设计原理是利用具有放大特性的原件，如晶体三极管，在它上面加一个微小的电流输入变化会引起较大的输出变化量，在通过负反馈网络求得净输入量的值，用过仿真观察出波形图。此次的主要设计步骤为：方案设计与论证，回馈方式的原则，电路的确定设计及绘制，以及利用Multisim进行仿真来测试电路的性能指针。在本次设计中，主要选取晶体三极管、电阻、电解电容等常用的元器件，这也为电路的检测和分析等工作带来了便利。
关键词：负反馈放大器电阻电容
目录
课程设计报告 (1)
模电课程设计任务书 (2)
摘要；关键词 (3)
目录 (4)
第一章方案设计与论证 (5)
1．1设计原理： (5)
第二章负反馈对放大器各项性能指针的影响 (6)
2.1 回馈方式的选择 (6)
2.2 电路的确定 (6)
2.3 放大管的选择 (6)
2.4 电容的选择 (7)
第三章单元电路设计与参数计算 (8)
3.1 第一级放大电路参数设定 (8)
3.2 第二级放大电路参数设定 (9)
3.3 总原理图 (10)
第四章性能测试与分析 (12)
4.1 观测负反馈对放大器输出波形的影响，并测量电压放大倍数 (12)
4.2 测量放大电路的频率特性 (14)
第五章结论与心得 (17)
5.1 实验结论 (17)
5.2 心得体会 (17)
参考文献 (18)
附录 (19)
答辩记录及评分表 (20)
第1章 方案设计与论证
1.1设计原理
图1.1 负反馈放大电路的分块图
图中的X 表示电压或电流量；箭头表示信号传输的方向；圆圈○
表示输入求和，+、- 表示输入信号Xi 与回馈信号是相加（正回馈）、相减 （负反馈）的关系，即放大电路的经输入量为：
f i id X -X =X
在方块图中定义基本放大电路的放大倍数为：
id O X X =A /
回馈系数为：
O f F X X =/
负反馈放大电路的放大倍数（也称闭环放大倍数）：
i O f X X =A /
第2章 负反馈对放大器各项性能指针的影响
负反馈放大电路的电路形式很多，但就基本形式而言，可分为四种：电压串联负反馈，电压并联负反馈，电流串联负反馈，电流并联负反馈。
一个放大器加上一个回馈环节，虽然会损失一部分放大倍数，但对放大器的一系列性能指针有很大的影响和提高。因此，可以根据实际需要，引入任意形式的负反馈，从而使放大器的性能符合实际要求。
2.1回馈方式的选择
根据信号情况来选择回馈方式，当要求放大电路稳定电压输出时，需要选择电压负反馈；当要求放大电路稳定电流输出时，就要采用电流负反馈。也可以根据电压负反馈减小输出电阻，电流负反馈增大输出电阻来选择是电压还是电流负反馈。接下来是根据放大电路的输入电阻来选择串联或并联方式，当要求放大电路具有高输入电阻时，应采用串联负反馈；当要求放大电路具有小的输入电阻时，应采用并联负反馈。
2.2 电路的确定
1、输入级放大管的静态工作点一般取()2~1,1=A ≤I CE E U m V ,不允许有较的
电流，所以输入级应具有高输入电阻，故采用共射放大电路。
2、输出级负载电阻比较大，而且主要是输出电压故采用共集放大电路。其特点是从信号源获取的电流较小而且带负载能力强。
2.2放大管的选择
由于Q2需要输出电流的最大值L LM I =I 2。为了不产生失真，需要使得
,32LM E I ≥I 因此它的射级电流A ≈A ?≥I m 34.12m E 。根据设计要求，通频带较宽：
MH Z H Z 100~50，故选用晶体三极管2SC2786，其特性为：频率较高，导通截止特性良好。
2.4．电容的选取
由于电容对直流量的容抗无穷大，所以信号源与第一级放大电路、第一级与第二级、第二级与负载之间采用耦合电容连接而没有直流通量通过。旁路电容可以产生一个交流分路，将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉，把输入信号中的高频噪音作为滤除对象过滤掉高频杂波，故将第一级的射级并联一个旁路电容。
第三章 单元电路设计与参数计算
3.1 第一级放大电路的参数设定
图3.1 第一级放大电路原理图
晶体三极管工作在放大区需要满足的条件为：BE U ＞ON U 且BE CE U U ≥ 在直流通路中，节点B 的电流方程为：
BQ R R I +I =I 21
为了稳定静态工作点Q ，通常使参数的选取满足
BQ R I ≥I 2 (3—1)
因此，21R R I ≈I ，B 点电位为：()()CC BQ V R R R U 212+÷≈ （3—2） 式（3-2）表明基极电位几乎仅取决于R 2和R 1对V CC 的分压，而与环境温度无关。即当温度变化时U BQ 基本不变。
为了提高输入电阻而不致使放大电路的电压放大倍数太低，应取I E1=1mA ，并选择1β=80.
故： ()EQ bb be U r r I ++=T /11'1β=300+(1+80)26/1=2.406K Ω
因此，第一级电压放大倍数为：
()()511111////R r R R U U A be L C I O U ββ++-== （3—3）
为了获得高输入电阻，且取501=A u ，取KΩ=0.14R ,代入501=A u ，解得：KΩ=1.53R .
根据()EQ E EQ U R R V U =+I =541,1 解得：Ω=235R , 则可选取Ω=205R
为了计算2R ，可先求A =≈I =I μβ25.680/5.0/111C B 由此可得()KΩ=I -=24/12B BQ EQ U U R
为了确定R1，再根据：()1111C C CC C R R V V +I -=
801≈R Ω
3.2 第二级放大电路的参数设定
图3.2 第二级放大电路原理图
为了稳定放大倍数，在电路中引入9R ，取KΩ=0.19R ，由此可求出该级电压放大倍数2u A .
因为，,12A =I m B 且2β=80.所以，
()()KΩ=++=++=T 3.21/26801300/122'2E bb be U U r r β。
由于共集放大电路的电压放大倍数12≤A u .
代入()()()()()9822298211/1/R R r R R U U be I O ++++++=βββ
解得：KΩ=38R 。 选取：
2
2172612/,;1,3βC B B B B B B CC C CE R R V m V U I =I I =I +I ?I +?I =A =I =由于
解得：K ≈KΩ≈20,6276R R Ω