小信号阻容耦合放大电路设计
两级阻容耦合放大电路设计与仿真
两级阻容耦合放大电路设计与仿真阻容耦合放大电路是一种经典的放大电路结构，常用于放大小信号。
其基本原理是利用电容器和电阻的耦合作用，实现信号的放大和增强。
在设计阻容耦合放大电路时，需要考虑电路的增益、频率响应、稳定性等方面的问题。
下面将以两级阻容耦合放大电路为例，进行设计和仿真。
1.电路结构设计首先，我们需要确定电路的结构图和参数。
两级阻容耦合放大电路由两个放大级组成，每个放大级包括一个晶体管和相应的偏置电路。
可以选择晶体管的类型，比如常用的BJT三极管或MOSFET场效应管。
偏置电路可以采用基准电源或稳流源等方式。
2.电路参数计算在确定电路结构之后，需要计算每个电路元件的参数。
比如晶体管的放大系数、偏置电流，电容器的容值等。
这些参数的选择和计算需要根据具体的应用需求来确定，可以参考相关的电路设计手册或者仿真软件。
3.电路仿真在进行实际的电路设计之前，可以使用电路仿真软件进行仿真。
通过仿真，可以验证电路的性能和参数的正确性，发现问题并进行调整。
常用的电路仿真软件有Cadence SPICE、LTSpice等。
4.电路布局与PCB设计在完成电路的仿真之后，可以进行电路的布局和PCB设计。
在布局过程中，需要考虑电路的相互干扰、阻抗匹配等问题，以确保电路的可靠性和稳定性。
PCB设计需要绘制电路的电路板图，安排元件的布局和连接方式，并进行元件的焊接和布线。
5.电路调试与性能测试完成PCB设计之后，可以进行电路的调试和性能测试。
通过调试，可以检查电路的工作状态和性能是否符合设计要求。
可以使用示波器、信号发生器等测试设备对电路进行测试，得到电路的增益、频率响应等参数。
通过上述步骤，可以完成两级阻容耦合放大电路的设计和测试。
可以根据实际的应用需求和设备要求进行参数选择和调整，以获得满足要求的电路性能和工作效果。
直流小信号放大电路设计
直流小信号放大电路设计1. 简介直流小信号放大电路是一种用于放大微弱直流信号的电路，常用于传感器信号放大、音频放大等应用中。
本文将介绍直流小信号放大电路的设计原理、常见的电路拓扑结构以及参数计算方法。
2. 设计原理直流小信号放大电路的设计原理基于三个关键概念：直流耦合、负反馈和放大器参数。
2.1 直流耦合直流耦合是指通过一个电容将输入和输出端之间的直流分离开，使得输入和输出端可以采用不同的偏置点。
这样可以保证输入端不受到输出端偏置点的影响，并且避免了由于耦合电容引入的低频截止频率。
2.2 负反馈负反馈是通过将一部分输出信号与输入信号相减，再加以适当增益后送回输入端，来抑制非线性失真并提高整体增益稳定性。
负反馈能够降低电路的非线性失真和频率响应波动，并提高输入和输出之间的线性关系。
2.3 放大器参数在设计直流小信号放大电路时，需要考虑以下几个重要的参数：•增益（Gain）：表示电路输出信号与输入信号之间的比例关系。
•输入阻抗（Input Impedance）：表示电路对输入信号源的负载能力。
•输出阻抗（Output Impedance）：表示电路对负载的驱动能力。
•带宽（Bandwidth）：表示电路能够放大的频率范围。
3. 常见的电路拓扑结构直流小信号放大电路有多种常见的拓扑结构，其中包括共射放大器、共集放大器和共基放大器等。
3.1 共射放大器共射放大器是一种常用的直流小信号放大电路，其特点是输入端与输出端都是以共射方式连接到晶体管。
这种拓扑结构具有较高的增益和较低的输出阻抗，适用于需要较高增益和较低输出阻抗的应用场景。
3.2 共集放大器共集放大器是一种常见的直流小信号放大电路，其特点是输入端与输出端都是以共集方式连接到晶体管。
这种拓扑结构具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗，适用于需要较高输入阻抗和较低输出阻抗的应用场景。
3.3 共基放大器共基放大器是一种常见的直流小信号放大电路，其特点是输入端与输出端都是以共基方式连接到晶体管。
阻容耦合放大电路实验报告
一、实验目的1. 理解阻容耦合放大电路的工作原理和基本结构。
2. 掌握阻容耦合放大电路的设计、搭建和调试方法。
3. 学习如何通过实验测量放大电路的静态工作点和动态性能参数。
4. 分析电路元件参数对放大电路性能的影响。
二、实验原理阻容耦合放大电路是一种常用的模拟电子电路，主要用于放大交流信号。
它主要由晶体管、电阻、电容等元件组成。
电路中，电容C1和C2分别起到输入耦合和输出耦合的作用，用于隔断直流信号，使交流信号得以传递。
三、实验器材1. 晶体管（如3DG6）2. 电阻（1kΩ、10kΩ、100kΩ等）3. 电容（0.01μF、0.1μF、1μF等）4. 直流电源（+5V、+12V）5. 示波器6. 万用表7. 面包板或电路实验箱四、实验步骤1. 电路搭建：根据实验原理图，将晶体管、电阻、电容等元件按照要求连接到面包板或电路实验箱上。
2. 静态工作点测量：使用万用表测量晶体管的集电极电流IC、基极电流IB和发射极电压VE，记录数据。
3. 动态性能测试：a. 输入信号：使用信号发生器产生正弦波信号，频率为1kHz，幅度为1V。
b. 输出信号：将输入信号接入电路，使用示波器观察输出波形，记录幅度和频率。
c. 放大倍数计算：根据输入信号和输出信号的幅度，计算电路的电压放大倍数。
4. 电路调整：通过调整电路中的电阻和电容，观察对放大电路性能的影响，如静态工作点、放大倍数等。
五、实验结果与分析1. 静态工作点：根据实验数据，计算晶体管的静态工作点IC、IB和VE，与理论值进行比较，分析误差原因。
2. 动态性能：根据实验数据，计算电路的电压放大倍数，与理论值进行比较，分析误差原因。
3. 电路调整：通过调整电路中的电阻和电容，观察对放大电路性能的影响，如静态工作点、放大倍数等。
六、实验结论1. 阻容耦合放大电路能够有效地放大交流信号，具有较好的线性度。
2. 通过调整电路元件参数，可以改变放大电路的静态工作点和动态性能。
阻容耦合放大电路
阻容耦合放大电路
阻容耦合放大电路是一种电子放大电路，属于一种电路变换技术。
它通过利用电容与电阻组成的耦合元件来实现信号放大，是一种比较常见的放大方式。
阻容耦合放大电路有三部分组成，即输入端、输出端和放大电路。
输入端由一个电阻与一个电容共同组成，电阻的作用是将输入电压降低到可接受的水平，而电容的作用则是将输入电压接地，从而使输入端不受外界干扰。
输出端由一个电阻与一个电感组成，电阻的作用是将输出电压降低到可接受的水平，而电感的作用则是将输出电流接地，从而使输出端不受外界干扰。
放大电路由一个电子管组成，电子管的作用是将输入端的输入电压放大到输出端的输出电压，从而实现放大。
阻容耦合放大电路的优点在于它的结构简单，该电路只需要电阻、电容和电子管三种元件就可以完成放大功能，因此它的成本相对较低，更加容易被普通消费者接受。
另外，该电路具有良好的频率响应特性，可以较好地处理高频信号，并且该电路具有较高的信噪比。
阻容耦合放大电路的缺点在于它的输出精度较低，由于输入和输出之间的耦合电容存在一定的损耗，因此输出
电压的精度会受到一定的影响，而且该电路也会因为外界干扰而造成一定的抖动，这会降低信号的精度。
总的来说，阻容耦合放大电路是一种比较常见的放大方式，它具有低成本、良好的频率特性和高信噪比等优点，但是也有较低的输出精度和容易受外界干扰等缺点。
阻容耦合放大电路
基本放大电路
•阻容耦合 用电阻、电容构成级间耦合电路。
是低频放大电路中应用最多、最常见的电路。其特点是各级 静态工作点互不影响，不适合传送缓慢变化信号。
•变压器耦合 用变压器构成级间耦合电路。
由于变压器体积与重量较大，所以在交流电压放大电路中应 用较少，而较多的应用在功放中。
•直接耦合 就是级间不需要放大电路和线性集 成电路中。
基本放大电路
2.4.２ 阻容耦合电路的分析
⑴静态分析 两级阻容耦合放大电路，通过C2和第二级输入 电阻的连接，构成阻容耦合放大电路。
+UC RC1 RB1 C1 R′B1 C2 RC2 C3
T1 ui
RB2 RE1
R′B2
CE1
T2
RE2
基本放大电路
2.4
阻容耦合放大电路
2.4.1耦合方式 通常放大电路的输入信号都很微弱，一般为 毫伏或微伏级。为推动负载工作，必须由多级放大
电路对微弱信号进行连续放大，方可在输出端 获得足够大的电压和功率。 在多级放大电路中，每两个单级放大电路之 间的连接方式叫耦合。 实现耦合的电路称为级间耦合电路。 耦合方式有阻容耦合、变压器耦合和直接 耦合三种，其任务是将前级信号传送到后级。
基本放大电路
& I b1
RB2
⑵动态分析
R′B1
& I b2
& Ui R B1
rbe1
RC1 & β I
rbe2
R′B2
1 b1
RC2 & β 2 I b2
RL
& U0
− β 1 ( RC1 // ri 2 ) Au1 = rb1
− β 2 ( RC2 // RL ) Au2 = rb 2
阻容耦合放大电路原理
阻容耦合放大电路原理
阻容耦合放大电路是一种常见的放大电路，其原理是利用电容和电阻的耦合作用，实现信号的放大。
在电子设备中，放大电路起着至关重要的作用，可以将微弱的信号放大成为可观测的信号，从而实现各种电子设备的正常工作。
下面我们将详细介绍阻容耦合放大电路的原理。
首先，阻容耦合放大电路由输入电阻、输入电容、放大器和输出电容组成。
其中，输入电容起到隔直、通交的作用，将输入信号中的直流分量隔离，只传递交流信号；而输出电容同样起到隔直、通交的作用，将放大后的信号中的直流分量隔离，只传递交流信号。
放大器则是整个电路的核心部分，起到放大信号的作用。
其次，阻容耦合放大电路的原理是利用电容和电阻的耦合作用。
当输入信号通
过输入电容进入放大器时，电容会阻止直流信号通过，只允许交流信号通过。
这样就实现了隔直通交的作用。
在放大器中，交流信号经过放大后，再经过输出电容，同样实现了隔直通交的作用。
这样就实现了信号的放大。
最后，阻容耦合放大电路的原理还包括对输入电阻和输出电阻的要求。
输入电
阻要足够大，以减小输入信号源的影响；输出电阻要足够小，以减小输出信号对后级电路的影响。
这样可以保证信号的准确传输和放大。
总之，阻容耦合放大电路是一种常见的放大电路，其原理是利用电容和电阻的
耦合作用，实现信号的放大。
通过对输入电容和输出电容的隔直通交作用，以及对输入电阻和输出电阻的要求，实现了信号的准确传输和放大。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求来选择合适的阻容耦合放大电路，从而实现各种电子设备的正常工作。
三极管低频小信号电压放大电路级间耦合方式
三极管低频小信号电压放大电路级间耦合方
式
三极管低频小信号电压放大电路级间耦合方式是电子电路中常见
的一种设计方法。
它通过将信号源与放大器级之间的耦合电容连接，
实现信号的传输和放大。
这种耦合方式可以有效地将信号传递到放大
器级，从而实现信号的放大和处理。
在三极管低频小信号电压放大电路中，一般使用电容来实现级间
的耦合。
这种耦合方式常见的有直接耦合和交流耦合两种。
首先，直接耦合方式是将信号源直接与放大器级间的电容相连接。
这种方式简单直接，适用于频率较低的信号放大。
在直接耦合方式下，耦合电容的选择需要考虑信号频率、放大倍数等因素，以保证信号传
输的可靠性和放大电路的稳定性。
其次，交流耦合方式是利用耦合电容和耦合电阻来实现级间的耦合。
在交流耦合方式下，信号源与放大器级之间通过耦合电容连接，
同时在耦合电容两端连接一个阻值适当的电阻。
这种方式可有效隔离
放大器级的直流偏置，使其具有较好的直流工作状态，并提高了放大
器对不同频率信号的传输能力。
需要注意的是，无论是直接耦合还是交流耦合，耦合电容的选择
都非常重要。
合适的耦合电容能够提供良好的信号传输效果，而选择
不当的耦合电容可能会导致信号失真、频率响应不均匀等问题。
综上所述，三极管低频小信号电压放大电路级间耦合方式是一种常见的电路设计方法。
通过选取合适的耦合电容和耦合电阻，可以实现信号的可靠传输和放大。
在实际应用中，我们需要根据具体的信号特点和电路要求来选择合适的耦合方式和参数，以达到最佳的放大效果。
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 1A；（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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
郑州科技学院
电子仿真实验报告
题目小信号阻容耦合放大电路设计学生姓名
专业班级 10级电科四班
学号201031099
院（系）电气工程学院
指导教师刘林荫
完成时间 2013年 9 月 15 日
目录
1 设计要求 (1)
2 设计说明 (1)
（1）选定电路形式 (1)
（2）选用三极管 (1)
3 设置静态工作点并计算元件参数 (1)
4 仿真设计 (2)
（1）搭建实验电路 (2)
（2）仿真分析 (2)
5.分析研究 (5)
（1）问题分析 (5)
（2）问题解决： (5)
1 设计要求
试设计一个工作点稳定的小信号单元放大电路。
要求：|A v|>40，R i>1kΩR o<3kΩ,
F L<100Hz,f H>100kHz,电路的V cc=+12V，R L=3kΩ，V i=10mV，R s=600Ω。
2 设计说明
（1）选定电路形式
选用如图5.1.1所示的基极分压式工作点稳定的小信号共射放大单元路。
图5.1.1 共射放大电路
（2）选用三极管
因设计要求f H>100kHz,f H的指标要求较高。
一般来说，三极管的f T越大C b’e、C b‘c越小，f H越高。
故选定三极管为9013，其I CM=500mA，V(BR)CEO20V，P CM=625mW，
f T 150MHz，I
CEO
0.1uA，h
FE
(β)为60200。
对于小信号电压放大电路，工程上通常要
求β的数值应大于A v的数值，故取β=60。
3 设置静态工作点并计算元件参数
ICQ<26β/(Ri-rbb’)=1.95mA，取ICQ=1.5mA，
Re=(VBQ-VBEQ)/ICQ=(3-0.6)/1.5kΩ=1.6kΩ，Re=1.6kΩ
Rb2=βVBQ/(510)I1=(1224) kΩ,取Rb2=20kΩ
Rb1=Rb2(Vcc-VBQ)/VBQ=20(12-3)/3=60kΩ,取Rb1=56kΩ.
Rbe=rbb’+26β/ICQ=1240Ω
RL’=|Av|rbe/β=0.827kΩ.
Rc=RLRL’/(RL-RL’)=1.14kΩ,取Rc=1.2kΩ.
Cb2=Cb1>(310)/ ω（Rs+rbe）=(2.68.6) μF。
取Cb2=Cb1=10μF。
Ce>(13)/[ ω(Re//(RS+rbe)/ β)]=(53~159) μF，取Ce=100μF。
4 仿真设计
（1）搭建实验电路
在Multisim 10电路实验窗口，按上述设计参数搭建小信号共射放大电路，如图5.1.2（a）所示。
图5.1.2 实验电路
（2）仿真分析
1.用直流工作点分析功能分析计算实验电路
打开存盘的如图 5.1.2所示的实验电路，单击Multisim 10界面菜单“Simulate/Analyses/DC operating Point…”按钮。
在弹出的对话框中，是定节点1（基极）、节点2（集电极）、V cc（直流电源）、节点3（发射极）和I[ccvcc]（流入直流电源V cc的电流）为待分析的电路节点。
单击“Simulate”仿真按钮进行直流工作点仿真分析，即分析结果（待分析电路节点的电位）显示在“Analysis Graph”（分析结果图）中，如图5.1.3所示。
依分析结果，有
VBEQ=V1-V3=(2.92772-2.18949)V=0.74V
VCEQ=V2-V3=(10.37662-2.18949)V=8.19V
ICQ=(VCC-V2)/RC=[(12-10.37662)/1.2]mA=1.35mA
图5.1.3 输入、输出电压峰值测量数据
2.用测量仪器仿真测量、分析实验电路的电压放大倍数和输入、输出电阻
用示波器测量的输入、输出信号波形参数如图5.1.5所示。
由示波器游标可知道T2-T1的值，则实验电路的电压放大倍数为
AV=Vop/Vip=-829.132/20.138=-41.17，数值余量不大
测得电源信号的峰值约为14.14m V，输入信号约为10.08mV，则实验电路的输入电阻为Ri=Vip/(Vsp-Vip)Rs=1.54kΩ。
图5.1.5 输入、输出电压峰值测量数据
由图5.1.6（a）所示，断开负载电阻RL后，测得输出电压峰值Vop的平均数值
约为576.5mV ，如图5.1.6（b ）所示，所以输出电阻为 R0=(Vop/Volp-1)RL=1.17k Ω
图5.1.6（a ）实验电路
图5.1.6（b ）信号、负载开路时输出电压峰值测量数据
3.利用交流分析功能（AC Analysis ）分析实验电路的频率特性
图5.1.7 放大电路的幅频特性曲线和相频特性曲线
由图5.1.7可以得出下限频率约为159.103Hz 上限频率约为3.8192MHz
通带宽度BW=（3819.2-0.159）kHz=3819.04kHz
5.分析研究
（1）问题分析
1、放大倍数
实验电路中电压放大倍数约为-40.86，数值余量不大。
Av几乎与放大电路中的三极管无关，而仅与放大电路中的电阻阻值及环境温度有关，且与ICQ成正比。
因此，减小Rb1增大ICQ，是增大阻容耦合共射放大电路放大倍数最有效的办法。
ICQ<26β/(Ri-rbb’)=2.36mA，取ICQ=2mA。
Re=(VBQ-VBEQ)/ICQ=(4-1)/2kΩ=1.5kΩ，Re=1.5kΩ
Rb2=βVBQ/7.5I1=βVBQ/15=24kΩ
Rb1=Rb2(Vcc-VBQ)/VBQ=24(12-4)/4=48kΩ，取E24系列标称值，
Rb1=51kΩ
2、下限截止频率
由仿真分析得到下线截止频率约为159Hz，数值略大于设计要求。
要想降低下限截止频率，应增大耦合电容C1、Cb2和旁路电容Ce。
旁路电容Ce所在回路的等效电阻最小，影响最大，要想降低下限截止频率应增大Ce，故将Ce从100μF调整为220μF；将耦合电容C1、Cb2从10μF调整为22μF。
（2）问题解决：
由上面的计算更改的电路如图5.1.8所示
图5.1.8参数修改后的实验电路
用示波器观察电路放大的倍数为
Av=Vop/Vip=-997.869/18.446=-54.1
此时电路的电压增益明显提高了。
上限频率为89Hz
下限频率为3.3839MHz
通带宽度 BW=（3383.9-0.09）kHz=3383.81kHz
所以耦合电容和旁路电容，电路的下限截止频率降低了。
但由于工作点的改变，电路上限截止频率和通带宽度也降低了。