电压放大电路设计
电压放大电路的设计与调试

2.2 单管放大电路的分析
• 在直流电源和偏置电阻Rb、Rc的共同作用下, 三极管VT 可获得 “发射结正偏、集电结反偏” 的放大条件, 发射结正偏导通区较小 , 交流电源叠加在发射结, 若信号幅度过大时, 就可能使发射结进 入死区甚至反向偏置区, 因此交流信号应只是小信号。在实践中, 交流信号往往来自传感器检测送来的电信号。可以这样来理解共射极 小信号电压放大电路的工作原理: 直流电源UCC 经电阻分压在发射 结上有压降UBE, 正弦交流信号电压ui 通过耦合电容C1 同样 作用在发射结, 因此加在发射结上的电压为uBE =UBE=ui, 如图2-8 (a) 所示, 为使脉动的uBE始终处于发射结的导通 区, ui的幅值应小于100mV。根据输入伏安特性曲线可知, 在uBE的作用下, 基极电流iB也将产生同向脉动, 如图2-8 ( b) 所示, iB由静态值IB和变化量ib组成。发射结正偏, 三极 管具有电流放大作用,集电极电流iC =β(IB +ib)= IC +ic, 如图2-8 (c) 所示。
上一页
返回
2.2 单管放大电路的分析
• 2.2.1 共射极小信号电压放大电路的分析
• 通过前面的学习了解到, 只要为三极管提供合适的偏置电压, 三极 管即可组成放大电路。那么, 当用电源、电阻和三极管等组成放大 电路后, 电路中实际的工作参数是多少? 应采用什么方式分析电路 呢? 任何电路均将满足基尔霍夫电流定律, 同样必须遵循能量守恒 定律。
上一页 下一页 返回
2.1 三极管的工作特性
• 2) 输出特性曲线 • 三极管输出特性曲线是指当基极电流IB一定时, 输出回路中C、E
极间的电压UCE和集电极电流IC之间的关系。在不同的IB下, 可测得不同的输出特性曲线, 所以三极管的输出特性是一组曲线, 如图2-5 所示。 • 并不是在任何状态下都能实现三极管的电流放大作用, 只在放大状 态才能实现。 • (1) 截止区。IB=0 这条曲线以下的阴影部分为三极管的截止 区。三极管工作在截止区的条件为: 集电结与发射结处于反向偏置 状态。从图2-5 中可以看到, 截止状态的特征是IB≤0、IC≈0, 相当于集电极与发射极之间断开, 三极管无电流放大作用。
将毫伏信号放大到0-5v电路设计

将毫伏信号放大到0-5v电路设计将毫伏信号放大到0-5V电路设计一、引言在电子电路设计中,有时需要将毫伏级别的信号放大到0-5V的范围内,以满足后续电路的要求。
本文将介绍一种常见的方法,通过运算放大器实现毫伏信号的放大。
二、电路设计1. 运算放大器运算放大器是一种常用的电子元件,具有高增益和低失调特性。
在本电路设计中,可以使用运算放大器将毫伏信号放大到所需的0-5V 范围。
常见的运算放大器有LM741、OPA2134等。
2. 反馈电阻为了实现放大功能,需要在运算放大器的输入端和输出端之间加入一组反馈电阻。
反馈电阻的选择需要根据具体的放大倍数来确定。
一般情况下,可以通过以下公式计算反馈电阻的取值:放大倍数 = 1 + R2 / R1其中,R1为输入电阻,R2为反馈电阻。
3. 电源电压在电路设计中,还需要考虑电源电压的选择。
运算放大器一般需要正负电源供电,常见的电源电压为±15V。
如果需要放大的信号范围较小,也可以选择较小的电源电压。
4. 输出级为了将放大后的信号限制在0-5V范围内,可以在运算放大器的输出端接入一个输出级。
常见的输出级包括电阻分压电路和运放输出级。
电阻分压电路可以通过调整电阻的取值来实现输出电压的范围控制。
三、实例分析假设有一个毫伏级别的信号需要放大到0-5V范围内,放大倍数为10倍。
根据放大倍数的计算公式,可以得到R2 / R1 = 9。
为了方便计算,可以选择R1为10kΩ,那么R2可以选择为90kΩ。
接下来,根据电路设计原理,可以选择一个适当的运算放大器和电源电压。
假设选择LM741运放和±15V电源电压,可以完成整个电路的设计。
四、实验验证为了验证电路设计的正确性,可以进行实验验证。
首先将毫伏信号作为输入信号,接入运算放大器的非反相输入端。
然后将反馈电阻和运算放大器的输出端相连,形成反馈回路。
最后,在运算放大器的输出端接入输出级,将放大后的信号限制在0-5V范围内。
电压放大电路正弦波放大电路

电压放大电路正弦波放大电路电压可控放大器;正弦小信号;单片机继电器一、总体设计方案1、系统概述本系统是以单片机为控制单元,键盘为输入设备,图形点阵液晶显示器为输出设备,通过键盘输入所需放大倍数。
单片机读取相应放大倍数后按一定算法自动把输入的数据处理后重新刷新显示到屏幕上,同时在相应的输入输出口上输出控制数据。
这些控制数据就控制相应的自动控制部分,自动切换放大倍数。
当完成一次操作后,单片机就进行一些初始化,为下一次的操作做准备。
系统详细的工作过程描述如图1-1所示。
二、系统硬件电路的设计1、概述在许多诸如嵌入式设计、数据采集系统设计、A/D转换、通信基站、个人消费电子产品中,电压可控放大器的应用非常广泛,电路的集成度越高,系统的可靠性就越强就越有利于占有市场。
于是我们考虑低成本、高可靠性的前提下,选择一些外围电路简单、应用方便的芯片。
硬件整机原理图见论文附录一。
2、放大器的设计(1)放大器电路部分放大器电路部分主要由精密仪表放大器AD620,直流转换芯片MC*****组成。
仪表放大电路是由三个放大器所共同组成,其中的电阻R与Rx 需在放大器的电阻适用范围內。
由于可以固定电阻R,所以我们可以只调整Rx来调整放大增益值,其关系如式:VO(1仪表放大电路的构成如图2-1所示。
2RR)(V1V2)X在计算放大倍数时不是完全没有限制的。
在应用时必须注意每个放大器的饱和现象(放大器的最大输出电压)。
AD620是众多仪表放大器中的一种。
它使用方便,价格合理且自身特性完全符合本文的设计要求。
AD620的频率-增益特性图如图2-2所示。
AD620是只用一个外部电阻就能设置放大倍数为1~1000的低功耗、高精度仪表放大器。
它体积小,为8管脚的SOIC或DIP封装;供电电源范围为±2.3V~±18V,最大供电电流仅为1.3mA。
AD620的结构图如图2-3所示。
图2-3 AD620的结构图图2-2 AD620频率特性图AD620具有很好的直流特性和交流特性,它的最大输入失调电压为50μV,最大输入失调电压漂移为1μV/℃,最大输入偏置电流为2.0nA。
PROTUES电压放大电路设计

集成运放同相放大器的带宽测量实验报告一·实验目的:熟悉放大器幅频特性的测量方法,掌握集成运算放大器的带宽与电压放大倍数的关系。
二·实验线路及原理。
线路图一所示。
图一原理:同向电路放大增益由电阻R2,R3决定增益Av=1+R2/R3。
三·实验内容及步骤1.按照图一所示搭建电路,2为了分别获取不同的增益放大倍数需要改变R3与R2的比值。
3调节电压输入信号的参数为了1赫兹,幅值为1V的正弦信号如图二所示。
图二4 调节频率响应曲线,参数设置如图三。
图三注意为了获取电压放大倍数,可以将“选项”中Y轴尺度的勾取消。
四、仿真第一次:R3=10K,R2=10K理论放大倍数为2。
示波器见图四图四频率响应曲线见图五和图六。
图五图六放大倍数为2.第二次:R3=20K R2=10K,理论放大倍数为3。
仿真波形见图七,频率波形见图八图九。
图七。
图八图九可见电压放大倍数为3。
第三次:R3=30K,R2=10K理论放大倍数为4。
波形图见图十,频率图见图十一,图十二。
图十图十一图十二可见放大倍数为4。
第四次:R3=40K,R2=10K理论放大倍数为5。
波形图见图十三,频率图见图十四图十五。
图十三图十四图十五可见仿真之后的电压增益为5。
第五次:R3=50K,R2=10K理论放大倍数为6。
波形图见图十六,频率图见图十七图十八。
图十六图十七图十八从波形图可见出现了削顶。
分析应为饱和失真。
线路可能出现的状况1 电源电压出现异常。
2输入信号高于设计值电压放大增益为6。
五、实验设备Protues软件。
vca821放大电路设计

vca821放大电路设计VCA821是一种常用的放大电路,它具有很多优点,能够满足各种应用的需求。
本文将介绍VCA821放大电路的设计原理和应用。
我们来了解一下VCA821放大电路的设计原理。
VCA821是一种电压控制放大器,可以通过控制输入电压来调节输出信号的放大倍数。
它采用了高性能的运算放大器作为核心元件,具有宽带、低噪声和高增益等优点。
通过调整反馈电阻和输入电阻的比例,可以实现不同的放大倍数。
在设计VCA821放大电路时,首先需要确定所需的放大倍数和带宽。
根据应用需求,选择合适的运算放大器和外部电阻,并进行电路连接。
接下来,进行电路的仿真和调试,确保电路的正常工作。
最后,进行电路的实际制作和测试,验证电路的性能和可靠性。
VCA821放大电路广泛应用于各种领域。
在音频领域,它可以用于音频信号的放大和控制,如音频放大器、音量控制器等。
在通信领域,它可以用于信号的放大和调节,如射频放大器、信号调理器等。
在仪器仪表领域,它可以用于信号的放大和检测,如示波器、信号发生器等。
此外,VCA821还可以应用于医疗设备、工业自动化等领域。
VCA821放大电路设计时需要考虑一些关键因素。
首先是电路的稳定性和可靠性,要保证电路能够正常工作并且长时间稳定。
其次是电路的线性度和失真,要尽量减小非线性和失真,提高信号的保真度。
再次是电路的功耗和效率,要在满足需求的前提下尽量减小功耗,提高电路的效率。
在设计VCA821放大电路时,还需要考虑一些常见问题和解决方法。
例如,输入电阻和反馈电阻的选择要合理,以保证电路的输入和输出特性。
此外,还需要注意电路的抗干扰能力,尽量减小外部干扰对电路的影响。
另外,还需要考虑电路的布局和散热,以保证电路的稳定性和可靠性。
VCA821是一种常用的放大电路,具有广泛的应用前景。
通过合理的设计和调试,可以实现各种应用需求。
在实际应用中,我们还可以根据具体情况进行电路的优化和改进,以提高电路的性能和可靠性。
电阻电路中的电压放大与电流放大设计

电阻电路中的电压放大与电流放大设计在电子电路设计中,电压放大和电流放大是常见的设计需求。
电阻电路作为电子电路中最基础的元件之一,其电压放大和电流放大设计是电路设计中的重要问题。
本文将从电压放大和电流放大两个方面,探讨电阻电路的设计方法和技巧。
一、电压放大的设计电压放大是指在电路中将输入信号的电压增大到所需的输出电压水平。
在电阻电路中,常见的电压放大设计方法有以下几种:1. 噪声电阻设计噪声电阻常用于放大器电路中,通过增大电阻值可以实现更高的电压放大倍数。
在选择噪声电阻时,需要根据输入信号的频率范围和要求的增益来确定电阻值。
同时,还要考虑噪声电阻引入的噪声对信号的干扰程度。
2. 反馈网络设计反馈网络是电路中常用的放大倍数控制方法之一。
通过在电路中引入反馈路径,可以实现更精确的电压放大倍数。
在反馈网络设计中,需要根据输入信号的频率特性和要求的放大倍数来选择合适的电阻值和电容值。
3. 集电极电阻设计对于晶体管放大电路,集电极电阻是常用的电压放大设计方法之一。
通过调节集电极电阻的大小,可以控制晶体管的工作点,从而实现所需的电压放大倍数。
二、电流放大的设计电流放大是指在电路中将输入信号的电流增大到所需的输出电流水平。
在电阻电路中,常见的电流放大设计方法有以下几种:1. 电流镜设计电流镜是电路设计中常用的电流放大器件。
通过调节电流镜的尺寸和参数,可以实现所需的电流放大倍数。
在电流镜设计中,需要考虑镜像电流、偏置电流和电路温度等因素对电流放大的影响。
2. 恒流源设计恒流源是电路中常用的电流放大器件。
通过恒定输出的电流源,可以实现对输入信号电流的放大。
在恒流源设计中,需要选择合适的电阻和电压源,以实现所需的电流放大倍数。
3. 差动放大器设计差动放大器是常用的电流放大器件之一。
通过差动输入和差模输出的方式,可以实现对输入信号电流的放大。
在差动放大器设计中,需要考虑差动电阻的匹配和偏置电流的调节。
综上所述,电压放大和电流放大是电阻电路设计中的重要问题。
电压放大电路课程设计

电压放大电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握电压放大电路的基本原理,包括放大电路的功能、类型及工作原理。
2. 学生能够运用欧姆定律、基尔霍夫电压定律分析简单电压放大电路,计算电路中的电压、电流及功率。
3. 学生能够识别并了解常用的放大器件,如晶体管、运算放大器等。
技能目标:1. 学生能够设计简单的电压放大电路,运用电路仿真软件进行模拟实验,分析并优化电路性能。
2. 学生能够运用所学知识解决实际电路问题,具备一定的电路调试和故障排除能力。
3. 学生能够通过实验操作,熟练使用示波器、信号发生器等实验设备,进行数据采集和处理。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到电压放大电路在电子技术中的重要性,激发对电子技术的学习兴趣。
2. 学生能够通过小组合作,培养团队协作精神和沟通能力,增强解决问题的自信心。
3. 学生能够关注电子技术的发展趋势,树立创新意识,培养环保意识和责任感。
本课程旨在帮助学生掌握电压放大电路的基本知识和技能,培养实际操作和创新能力,同时注重培养学生的团队协作和情感态度价值观,为后续学习电子技术打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 电压放大电路基本原理:介绍放大电路的功能、类型及工作原理,以教材相关章节为基础,让学生掌握放大电路的基本概念。
2. 放大器件:讲解晶体管、运算放大器等常用放大器件的原理、特性及应用,结合教材内容,使学生了解各种放大器件的使用方法。
3. 电路分析方法:教授欧姆定律、基尔霍夫电压定律等基本电路分析方法,应用于电压放大电路的分析,提高学生解决实际问题的能力。
4. 电压放大电路设计:根据教材内容,指导学生设计简单的电压放大电路,包括电路图绘制、元器件选型等。
5. 电路仿真与实验:运用电路仿真软件进行模拟实验,分析并优化电路性能,结合教材实验部分,让学生动手操作,提高实践能力。
6. 故障分析与调试:教授电路故障分析与调试方法,培养学生的问题解决能力和实际操作技能。
如何进行电路的电压放大和调节

如何进行电路的电压放大和调节电路中的电压放大和调节是电子学领域中的重要概念。
通过合适的电路设计和组件选择,我们可以实现对电源电压的放大以及对输出电压的调节。
本文将介绍电路的电压放大和调节的原理、方法和实际应用。
一、电路的电压放大电路的电压放大是指将输入电压放大到更高的电压水平。
这种放大通常通过放大器来实现,常见的放大器类型有运放放大器、晶体管放大器等。
下面以运放放大器为例,介绍电压的放大原理。
1. 运放放大器运放放大器是一种高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的电路组件。
它由差分放大器和输出级组成,在实际应用中广泛使用。
运放的电压放大原理基于反馈机制,通过调整反馈电阻的大小可以改变放大倍数。
当输入信号加到运放的差分输入端时,差分放大器将输入信号放大,并输出给输出级。
通过合理地设置反馈电阻的大小,可以使得输出电压与输入电压之间存在固定的倍数关系,从而实现电压的放大。
2. 晶体管放大器晶体管放大器是利用晶体管的放大特性来实现电压放大的电路。
晶体管放大器广泛应用于音频放大、射频放大等领域。
晶体管放大器的基本原理是将输入电压作用于晶体管的输入端,通过晶体管的放大特性将输入电压放大。
晶体管的放大倍数取决于工作点的设置和负载电阻的选择。
二、电路的电压调节电路的电压调节是指通过电路设计和控制手段,使得输出电压稳定在期望值。
电压调节常用于电源、稳压器等设备中,可以保证电路正常工作和稳定输出。
1. 线性稳压器线性稳压器是一种常用的电压调节电路,其基本原理是通过功率晶体管和反馈电路来实现电压稳定。
线性稳压器能够在输入电压变化的情况下,保持输出电压稳定。
线性稳压器的输入端接受输入电压,通过功率晶体管的调节,将其输出为稳定的电压。
当输出电压超过设定值时,反馈电路控制功率晶体管的导通,减小输出电压;反之,当输出电压低于设定值时,反馈电路控制功率晶体管的截止,增大输出电压。
2. 开关稳压器开关稳压器是一种高效的电压调节电路,能够在输入电压高于或者低于期望值时,保持输出电压稳定。
- 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)。
东南大学电工电子实验中心实验报告课程名称:电子电路实践第三次实验实验名称:电压放大电路设计院(系):吴健雄学院专业:电类姓名:周晓慧学号:61010212实验室: 实验组别:同组人员:实验时间:2012年4月27日评定成绩:审阅教师:实验三电压放大电路设计一、实验目的1.掌握单级放大电路的设计、工程估算、安装和调试;2.了解三极管各项基本器件参数、工作点、偏置电路、输入阻抗、输出阻抗、增益、幅频特性等的基本概念以及测量方法;3.了解负反馈对放大电路特性的影响。
4.掌握多级放大电路的设计、工程估算、安装和调试;5.掌握基本的模拟电路的故障检查和排除方法,深化示波器、稳压电源、交流毫伏表、函数发生器的使用技能训练。
二、预习思考:1.器件资料:上网查询本实验所用的三极管9013的数据手册,画出三极管封装示意图,标出每个管脚的名称,将相关参数值填入下表:2.图3-3中偏置电路的名称是什么?简单解释是如何自动调节晶体管的电流I C以实现稳定直流工作点的作用的,如果R1、R2取得过大能否再起到稳定直流工作点的作用,为什么?答:由于R1、R2起到分压的作用,确保电路的静态工作点,从而使得Ic,Ib稳定。
因为,R1、R2起到稳定工作点的作用在于忽略基极电流大小,此时必须保证R1、R2中的电流够大,如果R1、R2取值过大,导致R1,R2电路中电流很小,这样就无法忽略基极中的电流,从而不能再稳定直流工作点。
3.电压增益:(I)对于一个低频电压放大器,一般希望电压增益足够大,根据您所学的理论知识,分析有哪些方法可以提高电压增益,分析这些方法各自优缺点,总结出最佳实现方案。
答:对单级放大器而言,共射和共基和放大倍数是相对较大的,但是缺陷是输出阻抗较大。
共集放大倍数小于1,约等于1,但是输出阻抗远小于共射和共基,在希望有较大的电压增益时一般不会采用。
对于共射的增益//c l ubeR R Arβ=-由于β、ber是三极管本身参数,都无法改变,因此可以通过适当增大Rc或负载Rl的方法增大增益。
多级放大器级联可以利用共射、共基和共集各自的输入输出特性,组成级联放大电路,从而使得电路的特性达到最优化,但是具体的电路参数要根据实际的要求来决定。
(II)实验中测量电压增益的时候用到交流毫伏表,试问能否用万用表或示波器,为什么?答:不能。
原因是实验中所测的信号幅度都很小,而万用表和示波器测量时本身的信号干扰等误差是不可避免的,会导致信号有很大毛刺,相比较而言交流毫伏表测量的干扰就要小很多。
4.输入阻抗:1)放大器的输入电阻R i反映了放大器本身消耗输人信号源功率的大小,设信号源内阻为R S,试画出图3-3中放大电路的输入等效电路图,通过连线回答下面的问题,并做简单解释:R i = R S放大器从信号源获取较大电压R i << R S放大器从信号源吸取较大电流R i >> R S放大器从信号源获取最大功率答:1、R i= R S时,放大器从信号源获取最大功率,因为当R i= R S,由于P=[Us/(Ri+Rs)]2Ri,此时P最大。
2、R i<<R S放大器从信号源吸取较大电流,因为当R i<<R S,输入阻抗很小,I=Us/(Rs+Ri),此时电流较大。
3、当R i>>R S,输入阻抗较大,由U=Us/(Ri+Rs)*Ri,此时分得电压较大。
2)图3-1是实际工程中测量放大器输入阻抗的原理图,试根据该图简单分析为什么串接电阻R S的取值不能太大也不能太小。
图3-1 放大器输入阻抗测量原理图答:因为必须保证器件正常工作,所以放大器的输入电压电流等受到限制,若Rs太小,则Us≈Ui,若Rs 太大,则Ui<<Us,这对于测量值的计算,误差都比较大。
3)对于小信号放大器来说一般希望输入阻抗足够高,根据您所学的理论知识,分析有哪些方法可以提高图3-3中放大电路的输入阻抗。
答:由于分压式共射放大电路的输入阻抗Ri=R1//R2//rbe,其中rbe是三极管的本身属性无法改变,因此要增大输入阻抗,同时要保持静态工作点不变,可以适当的同比例增大R1、R2。
5.输出阻抗:1)放大器输出电阻R O的大小反映了它带负载的能力,试分析图3-3中放大电路的输出阻抗受那些参数的影响,设负载为R L,画出输出等效电路图,通过连线回答下面的问题,并做简单解释。
R O = R L 负载从放大器获取较大电压R O << R L 负载从放大器吸取较大电流 R O >> R L 负载从放大器获取最大功率 答:R O = R L ,负载从放大器获取最大功率。
R O <<R L ,负载从放大器获取较大电压。
R O >>R L ,负载从放大器吸取较大电流。
原理与上面输入阻抗部分是一致的,只是将输出阻抗看成Rs ,负载看成输入。
2) 图3-2是实际工程中测量放大器输出阻抗的原理图,试根据该图简单分析为什么电阻R L 的取值不能太大也不能太小。
图3-2 放大器输出阻抗测量原理图答:()o o o l I U '/R R =+,()o o l o l U U '*R /R R =+。
要保证这两个值都不太小,就必须保证Rl 适中。
若Rl 过小则Uo 会很小,若Rl 过大则导致Io 较小。
3) 对于小信号电压放大器来说一般希望输出阻抗足够小,根据您所学的理论知识,分析有哪些方法可以减小图3-3中放大电路的输出阻抗。
答:由于共集电极放大器的输出阻抗很小,故可在后面串入一共集放大电路,减小输出阻抗。
倘若对单级的共发射极放大电路而言,因为Ro 约等于Rc ,所以可适当减小Rc 。
6. 计算图3-3中各元件参数的理论值,其中已知:V CC =12V ,U i =5mV ,R L =3K Ω,R S =1K Ω, T 为9013指标要求:A u >50,R i >1 K Ω,R O <3K Ω,f L <100Hz ,f H >100kHz (建议I C 取2mA ) 用Multisim 软件对电路进行仿真实验,仿真结果填写在预习报告中。
1)仿真原理图2)参数选择计算因为R i =R B // r be (R B 为分压电阻),又r be =200+(1+β)26/I E ,取I E =2mA ,β=100则r be ≈1.5k Ω 所以只要满足R B >1k Ω,则可满足R i >1 K Ω,又Ro=Rc ,故取分压电阻R2=5k Ω,R4=3k Ω,R5即Rc=2k Ω,又为了测量方便,去R E 即图中R6为1k Ω。
又下限频率与耦合电容有关,耦合电容应尽量大,才能保证下限频率尽可能小,而发射极的电容应比基极和集电极的大,故取C1=C3=47uF ,C2=220uF3) 仿真结果如上所述电路图中,我们可以看到,当输入Ui ≈5mV 时,输出为0.454V ,可知增益Au=90.8 显然大于50,达到要求。
输出波形如下所示:通过观察波形可知,输出波形为失真,故达到要求。
下面观察截止和饱和失真,但是由于multisim 中无9013的三极管,仿真与实际实验有出入,故测量U BQ 等值,对于实际实验价值不大,只要保证所选参数能测出截止和饱和失真,故下面仅给出截止和饱和的失真波形,方便实际实验对比波形饱和失真完全饱和Ui(有效值)≈5mVUo(有效值)≈0.454VUoUiUiUo通过波特图观察放大电路的幅频特性曲线:从上图可知增益为38.9dB ,显然达到要求,下限频率为57.163Hz ,上限频率为27.481MHz,显然达到要求。
相频特性曲线:完全截止截止失真UoUiUoUi发现在低频和高频区域,相位差不再是是180°,且当频率为下限频率时,相位差比180°,略小45°,相反,当在高频区时,则比180°大45°。
综上:此设计图正确。
7. 对于小信号放大器来说一般希望上限频率足够大,下限频率足够小,根据您所学的理论知识,分析有哪些方法可以增加图3-3中放大电路的上限频率,那些方法可以降低其下限频率。
答:根据f H 表达式,增大的方法是减小R1和R2(同比例)。
f L 主要受C 1、C 2、C E 的影响()12110~3C r R f be S L ⋅+⋅≥π,()()221103C R R f L C L ⋅+⋅≥π~,()Ebe S E L C r R R f ⋅++⋅≥)//(~βπ12131因此可以通过适当增大耦合电容C 1、C 2、C E 减小L f8. 负反馈对放大器性能的影响答:在共射放大电路上增加负反馈之后,增益减小,但是其他性能都有所提高,如输入阻抗会增大,输出阻抗会减小,另外能够增大带宽,并对噪声,干扰和温漂具有一定的抑制作用,即提高了电路的稳定性。
9. 设计一个由基本放大器级联而成的多级放大器,已知:V CC =12V ,U i =5mV ,R L =1K Ω,T 为9013要求满足以下指标:| A u |>100,R i >1 K Ω,R O <100Ω 1) 仿真原理图2)参数选择计算共射集部分的RE(即图中R5)与基础部分一样。
基极的分压电阻也与基础基本一致,根据理论公式,,由于选择IE1Q=2mA,所以rbe2=2.4kΩ,又β=170,故选择R4=2kΩ,输出阻抗因为,IEQ=2mA,所以Uc2Q=12-2×2=8V,所以UE3Q≈8.3-0.7=7.3V,故在保证静态工作点的情况下,RE3(即图中R6)选择应适中,为了方便,选择R6=5kΩ。
经计算得Ro≈30Ω。
达到要求。
从仿真结果也可知参数选择较为合理。
3)仿真结果从输入输出波形可知增益显然大于100.仿真正确。
Ui(有效值)≈5mV Uo(有效值)≈0.68V仿真测量值如下表:选择较为合理。
三、实验内容1. 基本要求:图3-3 射极偏置电路1)研究静态工作点变化对放大器性能的影响(1)调整R W,使静态集电极电流I CQ=2mA,测量静态时晶体管集电极—发射极之间电压U CEQ。
记入表3-3中。
(2)在放大器输入端输入频率为f=1kHz的正弦信号,调节信号源输出电压U S 使Ui=5mV,测量并记录U S、U O和U O’(负载开路时的输出电压)的值并填于表3-1中。
注意:用双踪示波器监视U O及Ui的波形时,必须确保在U O基本不失真时读数。
(3)根据测量结果计算放大器的A u、Ri、Ro。
表3-1 静态工作点变化对放大器性能的影响通过观察上表可知,误差基本在允许范围之内。
U CQ测量值偏大,可能是由于电源电压未调整到整12V,存在一定误差。