两级放大电路

两级放大电路
两级放大电路

两级放大电路

看一看

两级放大电路如图1-1所示,注意观察电路中所用的元器件,特别是有关元器件的型号或参数。9013管脚图如图1-2所示。

图1-1 两级放大电路

图1-2 9013管脚图

知识链接

由于三极管参数受温度影响,导致放大电路的静态工作点发生漂移,为了减小温度对放大电路的影响,可以选用参数受温度影响小的三极管,但更多的是选用稳定工作点的放大电路——分压式偏置放大电路。

三极管有三种工作状态:

1.放大:发射结正偏,集电结反偏。

2.截止:发射结反偏,集电结反偏。

3.饱和:发射结正偏,集电结正偏。

想一想

如图1-1所示,两级放大电路是如何工作的?

做一做

1.检测图1-1所示电路中的元器件。

2.根据图1-1所示电路完成印制板图设计(板子尺寸:100mm×80mm)。

3.根据设计的印制板图在多孔板上完成电路的装接。

注意:电解电容、三极管的极性。

测一测

正弦信号ui由函数发生器提供。

1、测三极管V1、V2的静态电压:

U V1C、U V1E、U V2C、U V2E。

2、用示波器实测并画出两级放大电路各点波形,将结果画入如图1-3所示。

图1-3 测各点波形

学一学

两级放大电路工作特点:

1.图中V1与V2构成两级放大电路,两级间采用阻容耦合(C2、R7)。

2.图中R41、R42 及R8 对本级构成电流负反馈,其中R42及R8 并有旁路电容C3 和C5,它们对交流信号将构成短路,从而消除R42及R8 对交流信号的负反馈作用。

3.本级发射极串接电阻构成的负反馈,可减小温度变化时静态工作点的影响。

PNP型单级共射放大电路

PNP 型单级共射放大电路 一、 实验目的 1、 设计一个PNP 型共射放大器,使其放大倍数为80,工作电流为80mA 。 二、 实验仪器 1、 示波器 2、信号发生器 3、数字万用表 4、交流毫伏表 5、直流稳压源 三、 实验原理 1、PNP 型单级共射放大器电路图如下: 2、 静态工作点的理论计算: 静态工作点可由以下几个关系式确定: 4 34 B C C R U V R R = + 5 B BE C E U U I I R -≈= 由以上式子可知,当管子确定后,改变CC V 、3R 、4R 中任意参数值,都会导致静态工作点的变化。当电路参数确定后,静态工作点主要通过P R 调整。工作点偏高,输出信号波形易产生饱和失真;工作点偏低,输出波形易产生

截止失真。但当输入信号过大时,管子将工作在非线性区,输出波形会产生双向失真。当输出波形不很大时,静态工作点的设置应偏低,以减小电路的 静态损耗。 3、电压放大倍数的测量与计算 电压放大倍数是指放大电路输出端的信号电压(变化电压)与输入端的信号电压之比, 即:o u i u A u = 电路中有12 (//) u be R R A r β =-、 26 '(1) be bb EQ mV r r I β =++ 其中,' bb r一般取300Ω。 当放大电路静态工作点设置合理后,在其输入端加适当的正弦信号,同时用示波器观察放大电路的输出波形,在输出波形不失真的条件下,用交流毫伏表或示波器分别测量放大电路的输入、输出电压,再按定义式计算即可。 四、实验内容及结果 1、按图连接电源,确认电路无误后接通电源。 2、在放大器的输入端加入频率f=1KHz,幅值约为10mV的正弦信号,用示波器观察,同时,用示波器的另一端监视放大器的输出电压Uo的波形。调整Rp的阻值,使静态工作点处于合适位置,此时,输出波形最大而不失真。 3、测量电路工作电流Ic并与理论计算值比较

两级放大电路的设计(参考版)

设计指标: A V >250,R i ≥10kΩ,R L =5.1kΩ, BW=50Hz~50kHz ,D<5% 。 设计条件: 输入信号(正弦信号):2mV≤V i ≤5mV ,信号源内阻:R s =50Ω,电源电压:V CC =12V ; 半导体三极管9013,参数:β=100,r bb ’=300Ω,C μ=5pF ,f T =150MHz ,3V≤V CC ≤20V , P CM =625mW ,I CM =500mA ,V (BR)CEO =40V 。 1.电路选型: 小信号放大电路选用如图1所示两级阻容耦合放大电路,偏置电路采用射极偏置方式,为了提高输入电阻及减小失真,满足失真度D<5%的要求,各级射极引入了交流串联负反馈电阻。 2.指标分配: 要求A V >250,设计计算取A V =300,其中T 1级A V1=12,A V2=25;R i ≥10kΩ要求较高,一般,T 1级需引入交流串联负反馈。 3.半导体器件的选定 指标中,对电路噪声没有特别要求,无需选低噪声管;电路为小信号放大,上限频率f H =50kHz ,要求不高,故可选一般的小功率管。现选取NPN 型管9013,取β=100。 4.各级静态工作点设定 动态范围估算:T 1级:im1imax V1252mV, 12,V V A === om1V1im1125284mV V A V ==?=。 T 2级:im2om1V284mV , 25V V A ===, om2V2im22584 2.1V V A V ==?=。

为避免饱和失真,应选:CEQ om CE(sat)C V V ≥+ ;可见 T 1级V CEQ1可选小些,T 2级V CEQ2可选大些。 CQ CQ CM CEQ CM T T I I I I I ≥+12取值考虑:设定主要根据,由于小信号电压放大电路较小; 另从减小噪声及降低直流功率损耗出发,、工作电流应选小些。 T 1级静态工作点确定: T CQ1 T CQ1T CQ1CQ1CQ1BQ1CEQ13k Ω, ',100'30026mV ' 10026 0.963mA 3000300 0.7mA 0.07mA , V 2V>0.12V V r r r I V I r V r r I I I I ββββ ≥=+= ===-?≤ =-====be1be1bb bb be1bb 取依可推得其中,,可求得选, T 2级静态工作点确定: 一般应取CQ2CQ1I I > ,CEQ2CEQ1V V > 选 :CQ2 CQ2BQ2CEQ21.2mA , 0.012mA , V 4V>3V I I I β == == 5.偏置电路设计计算(设BEQ 0.7V V =) T 1级偏置电路计算: Rb1BQ1BQ1CC 10100.0070.07mA 11 124V 33I I V V ==?===?=取 故:CC BQ1 b1b1 124 114.286k Ω0.07 V V R I --= = = 取标称值120 kΩ 22Rb1b1b110.071200.588mW

高频单级、两级小信号单、双调谐放大器通信电子电路硬件实验报告

实验一高频(单级、两级)小信号(单、双)调谐放大器 一、实验目的 1、掌握高频小信号调谐放大器的工作原理; 2、掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。 二、实验内容 1、测量各放大器的电压增益; 三、实验仪器 BT-3扫频仪(选做)一台、20MHz示波器一台、数字式万用表一块、调试工具一套 四、实验基本原理 1、单级单调谐放大器 图1-1 单级单调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-1所示,本实验的输入信号(10.7MHz)由正弦波振荡器模块的石英晶体振荡器或高频信号源提供。信号从TP5处输入,从TP10处输出。调节电位器W3可改变三极管Q2的静态工作点,调节可调电容CC2和中周T2可改变谐振回路的幅频特性。 2、单级双调谐放大器 图1-2 单级双调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-2所示,单级双调谐放大器和单级单调谐放大器共用了一部分元器件。两个谐振回路通过电容C20(1nF)或C21(10 nF)耦合,若选择C20为耦合电容,则TP7接TP11;若选择C21为耦合电容,则TP7接TP12。 3、双级单调谐放大器 图1-3 双级单调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-3所示,若TP5处输入信号的峰峰值为几百毫伏,经过第一级放大器后可达几伏,此信号幅度远远超过了第二级放大器的动态范围,从而使第二级放大器无法发挥放大的作用。同时由于输入信号不可避免地存在谐波成分,经过第一级谐振放大器后,由于谐振回路频率特性的非理想性,放大器也会对残留的谐波成分进行放大。所以在第一级与第二级放大器之间又加了一个陶瓷滤波器(FL3),一方面滤除放大的谐波成分,另一方面使第二级放大器输入信号的幅度满足要求。 实验时若采用外置专用函数信号发生器,调节第一级放大器输入信号的幅度,使第一级放大器输出信号的幅度满足第二级放大器的输入要求,则第一级与第二级放大器之间可不用再经过FL3。 4、双级双调谐放大器 图1-4 双级双调谐放大器实验原理图 实验原理图如图1-4所示,第一级放大器两谐振回路的耦合电容(C20、C21)可选,第二级放大器两谐振回路的耦合电容不可选(固定为C26,1nF),两级放大器之间是否接FL3及相应原因与两级单调谐放大器相同。

实验四 两级放大电路实验报告

实验四 两级放大电路 一、实验目的 l 、掌握如何合理设置静态工作点。 2、学会放大器频率特性测试方法。 3、了解放大器的失真及消除方法。 二、实验原理 1、对于二极放大电路,习惯上规定第一级是从信号源到第二个晶体管BG2的基极,第二级是从第二个晶体管的基极到负载,这样两极放大器的电压总增益Av 为: 2V 1V 1 i 1 O 2i 2O 1i 2O ,i 2O S 2O V A A V V V V V V V V V V A ?=?==== 式中电压均为有效值,且2i 1O V V =,由此可见,两级放大器电压总增益是单级电压增益的乘积,由结论可推广到多级放大器。 当忽略信号源内阻R S 和偏流电阻R b 的影响,放大器的中频电压增益为: 1be 2 be 1C 1be 1L 11i 1O S 1O 1V r r //R 1 r R V V V V A β-='β-=== 2 be L 2C 2 2be 2L 21O 2O 1i 2O 2V r R //R r R V V V V A β-='β-=== 2 be L 2C 2 1be 2be 1C 12V 1V V r R //R r r //R A A A β?β=?= 必须要注意的是A V1、A V2都是考虑了下一级输入电阻(或负载)的影响,所以第一级的输出电压即为第二级的输入电压,而不是第一级的开路输出电压,当第一级增益已计入下级输入电阻的影响后,在计算第二级增益时,就不必再考虑前级的输出阻抗,否则计算就重复了。 2、在两极放大器中β和I E 的提高,必须全面考虑,是前后级相互影响的关系。 3、对两级电路参数相同的放大器其单级通频带相同,而总的通频带将变窄。 ) dB (A log 20G 式中G G G V u o 2u o 1u uo =+= 三、实验仪器 l 、双踪示波器。 2、数字万用表。 3、信号发生器。 4、毫伏表 5、分立元件放大电路模块 四、实验内容 1、实验电路见图4-1

实验三两级交流放大电路

两级交流放大电路 一.实验目的 1. 学习两级交流放大电路静态工作点的调整方法。 2. 学习两级交流放大电路电压放大倍数的测量方法。 3. 学习放大电路频率特性的测量方法。 二.电路原理简述 图3-1 其中:R W1=100k Ω,R W2=10k Ω,R B1=10k Ω,R B21=1k Ω, R'C2=120Ω,R C1=100Ω/2W ,R C2=R E =51Ω,R B22=680Ω,C 1=C 2=C 3=10μF/25V, C E =470μF/25V, C 4=2.2μF/25V 三.实验设备 名称 数量 型号 1. 直流稳压电源 1台 0~30V 可调 2. 低频信号发生器 1台 3. 示波器 1台 4. 电阻 1只 510Ω*1 5. 电位器 1只 1k Ω*1 6. 两级交流放大电路模块 1块 ST2001 7. 短接桥和连接导线 若干 P8-1和50148 8. 实验用9孔插件方板 297mm ×300mm

四. 实验内容与步骤 1. 按电源原理图检查实验电路及外部接线无误后方可合上电源。 2. 调整静态工作点 接通稳压电源,调整R W1使V C1 =5V左右,确定第一级静态工作点Q 10 ,调节 R W2使第二级静态工作点Q 2 大致在交流负载线的中点(按电路参数,实验前用图 解法求出V CE2 的数值) 3. 测两级放大电路的放大倍数。 1)加输入信号V i1 =2mv,f=1kHz.用示波器观察第一,第二的输出电压波形有无失真?若有失真现象,则应加输入信号之后,用示波器观察输出波形有寄生振荡时,首先采取措施消除振荡方可进行实验,消除寄生振荡方法如下:将信号发生器,稳压电源等仪器的接线重新整理一下,应使这些线尽可能 短些。假如振荡仍不能消除时,可在适当位置(如T 2 的b、c级之间)加一个容量电容(几个到几千皮法)。具体接入位置和电容数值可由实验确定,此法消振的效果较为显著。另外由信号发生器至两级放大器输入端的接线要使用屏蔽线,以防止干扰信号进入放大器。 2)在输出不失真的情况下,测量并计入第一,第二输出电压V 02和V 01 分别计算 第一,二级的A V1,A V2 和两级放大电路的A V ,测量并计入第一,二的静态工作点Q 1 (V B1 和V C1),Q 2 (V B2 ,V C2 和V E2 ),填入表格3-1 表3-1 3)接入负载电阻RL,其他条件同上,测量并记录V 01和V 02 ,计算A V1 ,A V2 和A V , 与上项结果相比较。 4)将放大电路第一级的输出与第二级的输入断开,此时两级放大电路变成两个彼此独立的单级放大电路,分别测量输入输出电压,并计算每级的放大倍数,填入表3-2中。此时的静态工作点同前,输出端皆为空载。 表3-2 5)测量两级交流放大电路的频率特性 改变输入信号频率(由低到高),先大致观察在哪一个上限频率在下限频率 时输出幅度下降,然后保持V i1=2mV测量V 值,记入于表3-3中,特性平直部分, 只测几点就可以了,而在特性弯曲部分应多测几个点。

单级放大电路的设计与仿真

单级放大电路的设计与仿真 一、实验目的 1)掌握放大电路静态工作点的调整与测试方法。 2)掌握放大电路的动态参数的测试方法。 3)观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。 二、实验器材 1mV 5KHz 正弦电压源,15mV 5KHz 正弦电压源,12V直流电压源,2N2222A三极管,10uF电容(3个),10KΩ电阻(2个),3.0KΩ电阻,1.5KΩ电阻,5.1KΩ电阻,250KΩ电位器,万用表,示波器等。 三、实验原理与要求 三极管工作在放大区时具有电流放大作用,只有给放大电路中的三极管提供合适的静态工作点才能保证三极管工作在放大区。如果静态工作点不合适,输出波形则会产生非线性失真——饱和失真和截止失真,而不能正常放大。静态工作点合适时,三极管有电流放大特性,通过适当的外接电路,可实现电压放大。表征放大电路放大特性的交流参数有电压放大倍数、输入电阻、输出电阻。对于不同频率的输入交流信号,电路的电压放大倍数不同,电压放大倍数与频率的关系定义为频率特性,频率特性包括:幅频特性——即电压放大倍数的幅度与频率的关系;相频特性——即电压放大倍数的相位与频率的关系。 设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ,调节电路使输出不失真,测试此时的静态工作点值。测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益。测电路的频率响应曲线和fL、fH值。 设计图如下:

四、实验内容与步骤 1.饱和失真 为了使得到的饱和、截止失真的波形图更加明显,用15mV的交流电压源代替了原先的1mV 的电源。调节电位器的百分比至0%,观察波形。 测试饱和失真下的静态工作点 可知I B=227.374uA,I C=2.576mA, U CE=69.657mV。

单管放大电路实验报告

单管放大电路 一、实验目的 1. 掌握放大电路直流工作点的调整与测量方法; 2.掌握放大电路主要性能指标的测量方法; 3.了解直流工作点对放大电路动态特性的影响; 4.掌握射极负反馈电阻对放大电路特性的影响; 5.了解射极跟随器的基本特性。 二、实验电路 实验电路如图2.1所示。图中可变电阻R W是为调节晶体管静态工作点而设置的。 三、实验原理 1.静态工作点的估算

将基极偏置电路CC V ,1B R 和2B R 用戴维南定理等效成电压源。 开路电压CC B B B BB V R R R V 2 12 += ,内阻 21//B B B R R R = 则 ) )(1(21E E B BEQ BB BQ R R R V V I +++-= β, BQ CQ I I β= CQ E E C CC CEQ I R R R V V )(21++-≈ 可见,静态工作点与电路元件参数及晶体管β均有关。 在实际工作中,一般是通过改变上偏置电阻R B1(调节电位器R W )来调节静态工作点的。R W 调大,工作点降低(I CQ 减小),R W 调小,工作点升高(I CQ 增加)。 一般为方便起见,通过间接方法测量CQ I ,先测E V ,)/(21E E E EQ CQ R R V I I +=≈。 2.放大电路的电压增益与输入、输出电阻 be L C u r R R ) //(β-= A be B B i r R R R ////21= C O R R ≈ 式中晶体管的输入电阻r be =r bb′+(β+1)V T /I EQ ≈ r bb′+(β+1)×26/I CQ (室温)。 3.放大电路电压增益的幅频特性 放大电路一般含有电抗元件,使得电路对不同频率的信号具有不同的放大能力,即电压增益是频率的函数。电压增益的大小与频率的函数关系即是幅频特性。一般用逐点法进行测量。测量时要保持输入信号幅度不变,改变信号的频率,逐点测量不同频率点的电压增益,以各点数据描绘出特性曲线。由曲线确定出放大电路的上、下限截止频率f H 、f L 和频带宽度BW =f H -f L 。 需要注意,测量放大电路的动态指标必须在输出波形不失真的条件下进行,因此输入信号不能太大,一般应使用示波器监视输出电压波形。

阻容耦合两级放大电路

模拟电子技术综合实验报告 姓名: 学号: 班级: 课程设计名称:阻容耦合两级放大电路 实验室(中心):电子电工实验室 指导教师: 设计完成时间:年月日

一、设计目的 一、设计目的与要求 (一)目的 1、在multisim中设计仿真一个阻容耦合两级放大电路,要求信号源频率10kHZ(有效值1mv),电压放大倍数100。(可以用单管放大电路构成两级电路,也可以用运放构成两级电路) 2、给电路引入电压串联负反馈 (二)要求 1、在multisim中设计仿真一个阻容耦合两级放大电路,要求信号频率10kHZ (有效值1mv),电压放大倍数100。(可以用单管放大电路构成两级电路,也可以用运放构成两级电路) 2、给电路引入电压串联负反馈: (1)测量负反馈接入前后电路放大倍数、输入输出电阻和频率特性; (2)改变输入信号幅度,观察负反馈对电路非线性失真的影响。 二、设计任务

1、在multisim 中设计仿真一个阻容耦合两级放大电路,要求信号源频率10kHZ (有效值1mv ),电压放大倍数100。(可以用单管放大电路构成两级电路,也可以用运放构成两级电路) 2、给电路引入电压串联负反馈: (1)测量负反馈接入前后电路放大倍数、输入输出电阻和频率特性; (2)改变输入信号幅度,观察负反馈对电路非线性失真的影响。 要求得到的数据: (1)静态工作点; (2)接入负反馈前后电路放大倍数、输入输出电阻; (3)验证 F f 1 A ; (4)测试接入负反馈前后两级放大电路的频率特性; (5)测试接入负反馈前后,电路输出开始失真时对应的输入信号幅度。 三、设计方案分析 1.概述 放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端,成为阻容耦合方式。由于电容对滞留的阻抗为无穷大,因而阻容耦合放大电路各极之间的直流通路各不相痛,各级的静态工作点相互独立,求解或实际调试Q 点时可以按单级处理,所以电路的分析,实际和调试简单易行,而且,只要输入信号频率较高,耦合电容容量较大,前级的输出信号就可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端,因此,在分立元件电路中阻容耦合方式的到非常广泛的应用。 其优点是由于电容的隔直作用,各级放大器的静态工作点相互独立,独立估算;电路的分析、设计和调试方便;电容对交流信号几乎不衰减;缺点是低频特性变差;大电容不易集成。 同时,负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用,采用负反馈是以降低放大倍数为代价的,目的是为了改善放大电路的工作性能,如稳定放大倍数、改变输入和输出电阻、减少非线性失真、扩展通频带等,所以在实用放大器中几乎都引入负反馈。 2.两级阻容耦合及负反馈放大电路系统设计 (1)原理分析: 阻容耦合放大器(图1)是一种最常见多级放大器其电路。

两级交流放大电路(有数据)

实验二两级交流放大电路 一、实验目的 1、掌握如何合理设置静态工作点。 2、学会放大电路频率特性测试方法。 3、了解放大电路的失真及消除方法。 二、实验仪器 1、双踪示波器。 2、数字万用表。 3、信号发生器。 三、实验电路原理 图两级交流放大电路 阻容耦合式的多级放大电路是多级放大器中常见的一种,其特点是它们的各级直流工作点相互独立。可分级进行调整;它只能放大交流信号不能放大直流信号。由于各级大多采用工作点稳定电路,使得整个放大器的性能比较稳定。 在阻容耦合多级放大器中,由于输出级的输出电压和输出电流都比较大,因而输出级的静态工作一般都设置在交流负载线的中点,这样能获得最大动态范围或最大不失真输出电压幅值。两级阻容耦合放大器逐级对输入信号进行放大,前级的输出电压作为后级的输入电压,即两级放大器的总电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积。 在两级阻容耦合放大器中,放大器的放大倍数将随着信号频率的变化而变化。当信号频率升高或降低时,放大倍数均有较大幅度的下降。 放大器的通频带表明放大电路对不同频率信号的适应能力。放大器的通频带越宽,表明对信号频率的适应能力越强。 四、实验内容及结果分析 1、设置静态工作点 (1)按图接线,注意接线尽可能短。 (2)静态工作点设置:要求第二级在输出波形不失真的前提下幅值尽

量大,第一级为增加信噪比,工作点尽可能低。 (3)在输入A 端接入频率为1KHz 幅度为100mV 的交流信号(一般采用实验箱上加衰减的办法,即信号源用一个较大的信号。例如100mV ,在实验板上经100:l 衰减电阻衰减,降为lmV),使V i1为1mV ,调整工作点使输出信号不失真。 2、按表要求测量并计算,注意测静态工作点时应断开输入信号。 表 p R p R R 空载: 带载:

单级共射放大电路的设计共7页word资料

实验二、单级共射放大电路的设计 一、实验目的 1.掌握共射放大器电路的设计方法 2.掌握如何设置放大电路的静态工作点及其调试方法 3.学习放大电路性能指标 4.观察基本放大电路参数对放大器的静态工作点、电压放大倍数及最 大不失真电压、以及频率响应的测量方法 5.进一步熟悉函数发生器、等常用仪器的使用方法 6.进一步熟悉晶体管参数的测试 7.了解负反馈对放大电路性能的影响 二、实验仪器与器件: 直流稳压电源、万用电表、双踪示波器、交流毫伏表、直流毫安表、频率计、三极管、电阻器、电容器、电位器若干。 三、实验原理: 连接电路图如下图,并测量相关数据,了解单级共设放大电路 四、实验内容 1.静态工作点的调整与测量: 将R L 开路;在接通电源钱,将R b2 调至最大,并使u i =0.调节R b2 测量相应数 据填入下表

2.观察静态工作点对输出波形失真的影响: 调节函数信号发生器找到最大不失真输入电压,然后观察u O 输出波形,判断失真情况以及管子工作状态填入下表

3.电压放大倍数的测量 将频率为1kHz 、u i =300mV (参考)的正弦信号作为输入信号,用交流毫伏表测量U i 和U o 有效值,用示波器观察输入输出电压的波形,把测量结果记入下表 U i =248mV

4.观察静态工作点对电压放大倍数的影响 将R L 开路,R C =2k欧姆,输入适当u i 。改变R b2 ,将数据填入下表 U i =106.06mV 注意:测量U CE 时它是静态参数。 5.输入电阻和输出电阻的测量 输入端开关打开,用交流毫伏表测量U i 和U s ,计算输入电阻 R i =U i /I i =R s *U i /(U s -U i ) 闭合输入端开关,打开和闭合输出端开关,用交流毫伏表测量U L 和U O ,计 算输出电阻 R O =(U O /U L -1)*R L 6.最大不是真输出电压V opp 的测量 同时调节输入信号的幅度和电位器R b2 ,用示波器和交流毫伏表测量填表 7.幅频特性的测量 采用主点法进行测量,填表。

单级交流放大电路

深圳大学实验报告课程名称:模拟电路 实验项目名称:单级交流放大电路 学院:信息工程学院 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、预习要求 1.复习三极管及单管放大电路工作原理。

2.进行放大电路静态工作点和电压放大倍数的估算。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量 图1.l 基本放大电路 如三极管为3DG6,放大倍数β一般是25—45;如为9013,一般在150以上 (1)用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏,电解电容C的极性和好坏。 U BE=0.7V、U BC=0.7V,反向导通电压无穷大。 所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V电源,关断电源后再连线), 、 (2)按图1.2接线,调整R P使V E=2.2V,计算并填表1.1。 图1.2 工作点稳定的放大电路 为稳定工作点,在电路中引入负反馈电阻R e,用于稳定静态工作点,即当环境温度变化时,保持静态集电极电流I CQ和管压降U CEQ基本不变。依靠于下列反馈关系: T↑—β↑—I CQ↑—U E↑—U BE↓—I BQ↓—I CQ↓,反过程也一样,其中R b2的引入是为了稳定U b。但此类工作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了,而输入电阻r i变大了,输出电阻r o不变。

e be L c u R r R R A )1()(ββ++-= ,))1((21e be b b i R r R R r β++=,c o R r = 由以上公式可知,当β很大时,放大倍数u A 约等于 e L c R R R ,不受β值变化的影响。 输出波形时要调节R b1,使输出波形最大且不失真时开始测量。输入输出波形两者反相,相差180度。 (3) 信号源频率不变,逐渐加大信号源幅度,观察V O 不失真时的最大值并填表1.2。 分析图1.3的交流等效电路模型,由下述几个公式进行计算: E be I mV r 26) 1(200β++≈,be ce c L V r r R R A β-=,c ce o be b b i R r r r R R r ==,2

多级放大电路习题参考答案

第四章多级放大电路习题答案3.1学习要求 (1)了解多级放大电路的概念,掌握两级阻容耦合放大电路的分析方法。 (2)了解差动放大电路的工作原理及差模信号和共模信号的概念。 (3)理解基本互补对称功率放大电路的工作原理。 3.2学习指导 本章重点: (1)多级放大电路的分析方法。 (2)差动放大电路的工作原理及分析方法。 本章难点: (1)多级放大电路电压放大倍数的计算。 (2)差动放大电路的工作原理及分析方法。 (3)反馈的极性与类型的判断。 本章考点: (1)阻容耦合多级放大电路的静态和动态分析计算。 (2)简单差动放大电路的分析计算。 3.2.1多级放大电路的耦合方式 1.阻容耦合 各级之间通过耦合电容和下一级的输入电阻连接。优点是各级静态工作点互不影响,可单独调整、计算,且不存在零点漂移问题;缺点是不能用来放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号,且不能在集成电路中采用阻容耦合方式。 静态分析:各级分别计算。

动态分析:一般采用微变等效电路法。两级阻容耦合放大电路的电压放大倍数为: 其中i2L1r R =。 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻,输出电阻就是最后一级的输出电阻。 2.直接耦合 各级之间直接用导线连接。优点是可放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号时,且适宜于集成;缺点是各级静态工作点互相影响,且存在零点漂移问题,即当0i =u 时0o ≠u (有静态电位)。引起零点漂移的原因主要是三极管参数(I CBO ,U BE ,β)随温度的变化,电源电压的波动,电路元件参数的变化等。 3.2.2差动放大电路 1.电路组成和工作原理 差动放大电路由完全相同的两个单管放大电路组成,两个晶体管特性一致,两侧电路参数对称,是抑制直接耦合放大电路零点漂移的最有效电路。 2.信号输入 (1)共模输入。两个输入信号的大小相等、极性相同,即ic i2i1u u u ==。在共模输入信号作用下,电路的输出电压0o =u ,共模电压放大倍数0c =A 。 (2)差模输入。两个输入信号的大小相等、极性相反,即id i2i12 1u u u =-=。在共模输入 信号作用下,电路的输出电压o1o 2u u =,差模电压放大倍数d1d A A =。 (3)比较输入。两个输入信号大小不等、极性可相同或相反,即i2i1u u ≠,可分解为共模信号和差模信号的组合,即: 式中u ic 为共模信号,u id 为差模信号,分别为: 输出电压为: 3.共模抑制比 共模抑制比是衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力的重要指标,定义为A d 与A c 之比的绝对值,即: 或用对数形式表示为:

单级放大电路的设计和仿真

实验一单级放大电路的设计和仿真 一、实验目的 1、掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。 2、掌握放大电路的动态参数的测试方法。 3、观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。 二、实验要求 1、设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。 2、调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。 3、加入信号源频率5kHz(幅度1mV) ,调节电路使输出不失真,测试此时的静态工作点值。测电路的输入电阻、输出电阻和电压增益; 4、测电路的频率响应曲线和f L、f H值。 三、设计原理图 Rb1=160kΩ,Rb2=80.6kΩ,Rc=2.2kΩ,Re=1.65kΩ,C1=C2=10uF,Ce=100uF,RL=3,9kΩ,R1=10Ω 四、实验过程 1、观测饱和失真、截止失真与不失真 <1饱和失真的观测 使Rb1=51kΩ,用示波器观测波形,并做直流工作点分析。此时的静态工作点,ICQ=3.05334mA,IBQ=49.41790uA,VCEQ=130.534mV

静态工作点 <2截止失真的观测 使Rb2=20.0k ,信号源电压峰值40mv,用示波器观测波形,并做直流工作点分析。此时的静态工作点,ICQ=418.088uA,IBQ=1.88563uA,VCEQ=10.382913V 不失真

静态工作点 <2不截止失真的观测 用示波器观测波形,并做直流工作点分析。此时的静态工作点,ICQ=1.78125mA,IBQ=8.28494uA,VCEQ=5.18389V

多级交流放大器的设计

实验七多级交流放大器的设计 一.实验目的 1.学习多级交流放大器的设计方法。 2.掌握多级交流放大器的安装、调试与测量方法 二.预习要求 1.根据教材中介绍的方法,设计一个满足指标要求的多级交流放大器,计算出多级交流放大器中各元件的参数,画出标有元件值的电路图。 2.预习多级交流放大器的调试与测量方法,制定出实验方案,选择实验用的仪器设备。 三.实验原理 当需要放大低频范围内的交流信号时,可用集成运算放大器组成具有深度负反馈的交流放大器。由于交流放大器的级与级之间可以采用电容耦合方式,所以不用考虑运算放大器的失调参数和漂移的影响。因此,用运算放大器设计的交流放大器具有组装简单、调试方便、工作稳定等优点。 如果需要组成具有较宽频带的交流放大器,应选择宽带集成放大器,并使其处于深度负反馈。若要得到较高增益的宽带交流放大器,可用两个或两个以上的单级交流放大器级联组成。 在设计小信号多级宽带交流放大器时,输入到前级运算放大器的信号幅值较小,为了减小动态误差,应选择宽带运算放大器,并使它处于深度负反馈。由于运放的增益带宽积是一个常数,因此,加大负反馈深度,可以降低电压放大倍数,从而达到扩展频带宽度的目的。由于输入到后级运放的信号幅度较大,因此,后级运放在大信号的条件下工作,这时,影响误差的主要因素是运放的转换速率,运放的转换速率越大,误差越小。 四.设计方法与设计举例 1.设计方法与步骤: 169

170 (1)确定放大器的级数n 根据多级放大器的电压放大倍数A u Σ和所选用的每级放大器的放大倍数A ui ,确定多级 放大器的级数n 。 (2)选择电路形式 (3)选择集成运算放大器 先初步选择一种类型的运放,然后根据所选运放的单位增益带宽BW ,计算出每级放大 器的带宽。 ui Hi A BW f = (1) 并按(2)式算出。 121 ' -=n Hi Hi f f (2) 多级放大器的总带宽H f 必须满足: 'Hi H f f ≤ (3) 若'Hi H f f >,就不能满足技术指标提出的带宽要求,此时可再选择增益带宽积更高的 运放。一直到多级放大器的总带宽H f 满足(3)式为止。 当所选择的运放满足带宽要求后,对末级放大器所选用的运放,其转换速率R S 必须满足: om R U f S ?≥max 2π (4) 否则会使输出波形严重失真。 (4)选择供电方式 在交流放大器中的运放可以采用单电源供电或正负双电源供电方式。单电源供电与正 负双电源供电的区别是:单电源供电的电位参考点为负电源端(此时负电源端接地)。而正负双电源供电的参考电位是总电源的中间值(当正负电源的电压值相等时,参考电位为零)。 (5)计算各电阻值 根据交流放大器的输入电阻和对第一级电压放大倍数的要求,先确定出第一级的输入 电阻和负反馈支路的电阻,然后再根据第二级电压放大倍数的要求,确定出第二级的输入电阻和负反馈支路的电阻。按此顺序,逐渐地把每级的电阻值确定下来。 (6)计算耦合电容 当信号源的内阻和运放的输出电阻被忽略时,信号源与输入级之间、级与级之间的耦 合电容可按下式计算。 i L R f C π2)10~1(= (5) 上式中,i R 是耦合电容C 所在级的输入电阻。类似地输出电容可按下式计算。 L L R f C π2)10~1(= (6) 2.设计举例

【实验一】单管共射放大电路的原理

实验一单管共射放大电路的原理 一、实验目的: 1.掌握放大电路静态工作点的调 试方法及其对放大电路性能的影 响; 2.学习测量放大电路Q 点,Au、 Ri、Ro的方法,了解共射极电路 特性; 3.学习放大电路的动态性能。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、预习要求 1.在MultiSIM的环境下按照本次实验的内容和步骤搭建各电路,测量表格当中要求的数据。 2.总结放大电路静态和动态测量方法。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量 图 1.l 基本放大电路 (1)实验开始时,应先用万用表判断实验箱上三极管的好坏。(2)按图 1.1 所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V电源,关断电源后再连线),将R P的阻值调到最大位置。 2.静态测量与调整 (1)接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。改变R P大小,记录I C分别为2mA、3mA、4mA、5mA 时三极管MRF9011L的β值。 注意:I b和I c 的测量和计算方法:

测I b和I c一般可用间接测量法,即通过测U C和U B,R C和R B计算出I B 和I C。此法虽不直观,但操作较简单,建议初学者采用。 表 1.l 基本放大电路静态工作点的测量 3.动态研究 (1)按图1.2所示电路接线,调R B使U CEQ为9V。 (2)将信号发生器的输出信号调到f=1KHz,例如V P-P为500mV,接至放大电路的A点,经过R 1、R 2衰减(100倍),U i点得到5mV 的小信号,观察U i和U O端波形,并比较相位,填表1.2。 (3)信号源频率不变,逐渐加大信号源幅度,观察U O不失真时的最大值,并记录下来。

三极管两级放大器设计.doc

方案分析: 两级放大的参数选取能在不失真的情况下尽可能的放大小信号,所以,两级放大的参数极为重 要。 电路分析: 图 4-1 三极管两级放大器 I b 1 V cc U BE1 U BE1 R6;I c1 I b1 , I e1 (1 ) I b 1; R2 (1 )( R5 R6) R3 R5 静态工作点:由公式 U ce1V cc I c1 R 4 I e1 (R 5 R 6 ) ;可求出Q1的静态工作点,即Ube1等于 7V,由于 Q1和 Q2间是电容耦合,所以两个晶体管的静态工作点不相互影响,由公式 V cc U be2 I b 2 R7(1)( R10 Q2 的静态工作点电容相当于短路, U be2 R11 ) R8 R10 R11 I c2 I b 2 , I e 2 (1 ) I b 2; U ce2 V cc I c 2 R 9 I e 2 (R 10 R 11 ) 可算出Ube2 为 6V。图中的电容C2, C4, C6 均为滤波电容,画出微变等效电路, 图 4-2微变等效电路 U o R4 (R9 // R L ) A r be1 R5 ? R10 所以电容C9 和 C10的作用就提高放大倍数, U i r be2 ,如果电路接入 RL,则放大倍数会减小。

Multisim仿真: 仿真图: 图 4-3两级放大nultisim仿真 图 4-4 5mV 1kHz函数发生器图4-5交流电流表 图 4-6 Ic1电流值图4-7 Uce1电压值

图 4-8 Ic2电流值图4-9Uce2电压值 图 4-10无负载的输出电压Uo图4-11有负载的输出电压Uo 无负载的放大倍数:328 倍有负载的放大倍数:197 倍

多级放大电路的设计报告

电工电子技术课程设计报告 题目:多级放大电路的设计 二级学院机械工程学院 年级专业14 动力本 学号1401250029 学生姓名周俊 指导教师张云莉 教师职称讲师 报告时间:2015.12.28

目录 第一章.基本要求和放电电路的性能指标 (1) 第二章.概述和任务分析 (5) 第三章.电路原理图和电路参数 (6) 第四章.主要的计算过程 (9) 第五章.电路调试运算结果 (11) 第六章.总结 (12) 制作调试步骤及结果 (12) 收获和体会 (13) 第七章.误差和分析 (14) 第八章.参考文献 (15)

第一章.基本要求和放电电路的性能指标 1. 基本要求: 用给定的三极管2SC1815(NPN),2SA1015(PNP)设计多级放大器,已知V CC=+12V, -V EE=-12V,要求设计差分放大器恒流源的射极电流I EQ3=1~1.5mA,第二级放大射极电流I EQ4=2~3mA;差分放大器的单端输入单端输出不是真电压增益至少大于10倍,主放大器的不失真电压增益不小于100倍;双端输入电阻大于10kΩ,输出电阻小于10Ω,并保证输入级和输出级的直流点位为零。设计并仿真实现。 2. 放电电路的性能指标: 第一种是对应于一个幅值已定、频率已定的信号输入时的性能,这是放大电路的基本性能。第二种是对于幅值不变而频率改变的信号输出时的性能。第三种是对应于频率不变而幅值改变的信号输入时的性能。 1.1第一种类型的指标: 1.放大倍数

放大倍数是衡量放大电路放大能力的指标。它定义为输出变化量的幅值与输入变化量的幅值之比,有时也称为增益。虽然放大电路能实现功率的放大,然而在很多场合,人们常常只关心某一单项指标的放大的倍数,比如电压或者电流的放大倍数。由于输出和输入信号都有电压和电流量,所以存在以下四中比值: (1-1) 1. (1-2) (1-3) (1-4)式中的、、、都是正弦信号的有效值。需要注意的是,若输出波形出现明显失真,则此值就失去意义了,因此在输出端要有监视失真的措施(如用示波器观察波形)。其他指标也是如此。 2.输入电阻 作为一个放大电路,一定要有信号源来提供输入信号。例如扩大机就是利用话筒将声音转成电信号提供放大电路的。放大电路与信号源相连,就要从信号源

EDA单级放大电路的设计与仿真

南京理工大学 EDA设计(Ⅰ) 实验报告 实验一单级放大电路的设计与仿真 一、实验目的 1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(峰值10mV) , 负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。 2.调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出 信号波形,并测试对应的静态工作点值。 3.调节电路静态工作点(调节电位计),使电路输出信号不失真,并且幅度尽可能 大。在此状态下测试: ①电路静态工作点值; ②三极管的输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值;

③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益; ④电路的频率响应曲线和f L、f H值。 二、实验要求 1.给出单级放大电路原理图。 2.给出电路饱和失真、截止失真和不失真且信号幅度尽可能大时的输出信号波形 图,并给出三种状态下电路静态工作点值。 3.给出测试三极管输入、输出特性曲线和 、r be 、r ce值的实验图,并给出 测试结果。 4.给出正常放大时测量输入电阻、输出电阻和电压增益的实验图,给出测试结果 并和理论计算值进行比较。 5.给出电路的幅频和相频特性曲线,并给出电路的f L、f H值。 6.分析实验结果。 三、实验步骤 实验原理图: 饱和失真时波形:

此时静态工作点为: 所以,I(BQ)=12.79521uA I(CQ)=1180.37 uA U(BEQ)=0.63248V U(CEQ)=0.16031V 截止失真时波形:

此时静态工作点为: 所以,I(BQ)=3.44976uA I(CQ)=726.9057uA U(BEQ)=0.61862V U(CEQ)=3.95548V 不失真时波形:

单管放大器的设计与仿真及误差分析

课程设计报告 题目:单管放大器的设计与仿真 学生姓名: 学生学号: 系别: 专业:电子信息工程 届别: 指导教师: 电气信息工程学院制 2013年3月

目录 引言……………………………………………………………1任务与要求…………………………………………………2系统方案制定………………………………………………3系统方案设计与实现………………………………………4系统仿真和调试……………………………………………5数据分析……………………………………………………6总结…………………………………………………………7参考文献……………………………………………………8附录…………………………………………………………

单管放大器的设计与仿真 学生: 指导教师: 电气信息工程学院电子信息工程专业 引言:放大现象存在于各种场合中,例如,利用放大镜放大微小的物体,这是光学中的放大;利用杠杆原理用小力移动重物,这是力学中的放大;利用变压器将低电压变换为高电压,这是电学中的放大。而作为电子电路中的放大晶体管放大器是放大电路的基础【1】,也是模拟电子技术、电工电子技术等课程的经典实验项目,实验内容涉及方面广泛。本文已常见的作为集成运放电路的中间级的共射放大电路为讨论对象,一方面,对具体包括模拟电路的一般设计步骤、单管共射放大电路设计方案的拟定、静态工作点的设置与电路元件参数的选取、放大电路性能指标的测量、稳定静态工作点的措施等做阐述。本文采用的是分压式电流负反馈偏置电路设计成的共发射极放大器,对分压式电流负反馈偏置电路能稳定静态工作点的原理作了说明,并将对晶体管放大器静态工作点的设置与调整方法、放大电路的性能指标与测试方法、放大器的调试技术做阐述。介绍模拟电子电路的一般设计方法和思路,以及Multsim 和Matlab软件的一些基本操作和仿真功能。

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