两级阻容耦合放大电路 (
两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计
课程设计题目：两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计学生姓名：学号：院系：专业班级：指导教师姓名及职称：起止时间：课程设计评分：两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计1.两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路概述：把几个单级放大电路连接起来，使信号逐级得到放大，在输出获得必要的电压幅值或足够的功率。
由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路。
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；如耦合电路是采用电阻、电容进行耦合，则叫做“阻容耦合”。
阻容耦合交流放大电路是低频放大电路中应用得最多、最为常见的电路。
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。
而在两级阻容耦合放大器电路的基础上，加接一个反馈电阻，使得负反馈电路中的反馈量取自输出电压，若反馈信号为电压量，与输入电压求差而获得净输入电压，则引入电压串联负反馈。
2.两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计2.1两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路原理图图1两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路原理图2.2静态工作点设置分析两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为21u u u A A A =其中，第一级放大电路的电压放大倍数为11121)1(E be i CSu R r R R A +++-=ββ可作为第一级放大电路的外接负载，第二级放大电路的输入电阻为])1(//[//R 222W 627E be i R r R R R β+++=）（设V U BEQ 7.0=，所以第一级放大电路中，KR R r R R R R r R R A V R R R I U U AI R U U I U R R R R U be W i beLu C c CEQ C BEB EQ cc W BQ 8.1302)1(32.10)543(m 14v4.2212c =≈+=-==++-==≈-==++≈β所以晶体管V 1和V 2的输入电阻分别为11126)1(300EQ be I r β++≈ 22226)1(300EQ be Ir β++=10uF图2 仿真电路图在Ui=0的情况，接上电源，调节电位器R13和R12，使得Ic1=1.0mA ，Ic2=1.5mA图3 Ic1电流值 图4 Ic2电流值然后用万用表测量各级的电位图5 1C 极电位 1B 极电位 1E 电位图6 2C 极电位 2B 极电位 2E 极电位2.3 测量基本放大器的性能指标和动态分析（1）不连接反馈网络，输入kHz f 1=、mV U i 5=的正弦信号，并且接入负载Ω=k R L .5，测量输出电压Uo ，计算u A 、i R 、o R图7输入kHz f 1=、mV U i 5=的正弦信号仿真电路数据如图8图8输入与输出电压的有效值如图9所示图9 输入电压Ui 输出电压Uo Us所以放大的倍数533003.0≈==i o u U A 输入电阻=-=s is ii R u u u R 9.27Ωk 输出电阻Ω==k R R o 3.38 （2）接入R c =12k 电阻和C=10uf 电容的负反馈后，输入kHz f 1=、mV U i 5=的正弦信号，并且接入负载Ω=k R L .5，测量输出电压Uo ，计算u AR110k¦¸R220k¦¸R31.8k¦¸R4100¦¸R51k¦¸R610k¦¸R715k¦¸R83.3k¦¸R91.2k¦¸R1112k¦¸V112 V 0XMM1XMM3XSC1ABExt Trig++__+_XFG1R105.1k¦¸J2AKey = A 12Q12N3904Q22N3904R1250k¦¸Key=A 83%1R13100k¦¸Key=A 94%7R1451¦¸C610uF C7100uFC810uFC910uF C10100uF9C110uFXMM2XMM41113R151k¦¸XMM6205XMM715XMM88XMM910XMM1018XMM111917XMM124XMM531422图10 接入负反馈的仿真电路图输入与输出的有效值如图11所示图11 输入电压Ui 输出电压Uo所以放大的倍数933.3≈==i o u U A 同过仿真数据得出，当接入反馈网络后，电压的放大倍数减小，但放大倍数的稳定性得到提高，波形失真程度小。
实验三两级耦合放大电路
实验三两级耦合放大电路——阻容耦合、直接耦合一、实验目的1、学习两级阻容耦合及直接耦合放大电路静态工作点的调试方法。
2、学习两级放大电路电压放大倍数的测量。
3、掌握两级放大电路输入、输出的相位关系。
二、预习要求1、熟悉单管放大电路不失真的调整方法。
2、预习多级放大电路的耦合方式，掌握阻容耦合放大电路各级静态工作点的调试方法。
3、预习多级放大电路电压放大倍数的测量方法、步骤及计算。
4、分析多级放大电路各级输入、输出电压的相位关系。
三、实验设备及仪器智能网络型实验台、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、函数信号发生器。
四、实验内容及步骤1、实验电路原理图如图3.1所示。
（将图中的第二极输入端与信号源之间不加耦合电容的话，就可以得到直接耦合两极放大电路的原理图，具体实现方法为在模拟板上改变跳线连接方法）图 3.1电路中Re11、Re21都取100Ω，其中一个用实验板T1－2M1左下角的100Ω电位器代替，另一个用680Ω电位器调出100Ω电阻。
2、静态工作点的调试①分别调试各级的静态工作点，将每级的静态工作点设在交流负载线的中间（即V CE≈6V）。
两级的调试方法相同。
以第一级为例，在输入端输入频率为1kHz正弦波信号u i，用示波器观察本级输出波形，在逐渐增大u i的同时调节P1，直至使输出信号波形幅度为最大且不失真。
②第二级输入端与信号源之间必须加接耦合电容。
③将信号源拆除，用直流电压表测量两级的三极管各脚的直流工作电压，将数据填入表3.1中。
表 3.13连接好级间连线，在第一级输入端输入1kHz正弦波信号u s，调节信号发生器，使u s逐渐减小，用示波器观察输出信号u o的波形不失真，此时用交流毫伏表和示波器测量各级的输入、输出交流电压值和波形，记录于表3.2和表3.3中。
4、根据测量的数据，将电压放大倍数的计算结果填入表3.4中。
表 3.4五、要求与思考1、整理实验数据，并对实验数据进行比较和分析。
两级阻容耦合负反馈放大电路Multisim仿真分析
两级阻容耦合负反馈放大电路Multisim仿真分析一、实验目的:1.学习利用Multisim电子线路仿真软件构建自己的虚拟实验室。
2.学习多级共射极放大电路及其静态工作点、放大倍数的调节方法。
3.掌握多级放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性的测量方法。
4.加深对负反馈放大电路放大特性的理解。
5.研究负反馈对放大电路各项性能指标的影响。
二、实验原理：反馈形式：电压串联负反馈三、实验内容：1.直流工作点分析择节点5、6、7、8、9、13作为输出节点，对开环和闭环电路仿真得到相同的输出结果2.负反馈对放大电路性能的影响主要有五个方面1.降低放大倍数2.提高放大倍数的稳定性3.改善波形失真4.展宽通频带5.对放大电路的输入电阻和输出电阻的影响2.1放大电路稳定性分析在电路输入端5、输出端10同时接入交流电压表，按B键选择有无引入负反馈，按A 键选择有无负载电阻R9接入。
表1 输出电压与电压放大倍数的测量结果U o、A u的测量J1U i (mV) U o (mV) A u= U o /U i无反馈（J2断开）断开97.207 2030 20.883 闭合105.452 1524 14.452负反馈（J2闭合）断开30.563 446.583 14.612闭合37.128 414.451 11.163从而稳定了电压放大倍数。
此外，基本放大电路在空载和负载状态下，得到的输出电压相差很大，而接入负反馈后，负载接入与否对输出电压影响很小。
2.2非线性失真分析按B键断开开关S2使电路处在开环状态，双击示波器观察输出波形。
如图所示，调节信号源电压的幅值（频率不变），使输出波形出现非线性失真，在输出端利用失真度测试仪测得其失真系数为18.484%。
开关S2闭合引入负反馈，可见输出波形幅度减小，失真度测试仪显示失真系数为0.158%，因此引入负反馈后非线性失真得到明显改善。
(a)开环输出电压非线性失真 (b)电压串联负反馈失真减小2.3 幅频特性分析打开S2开关，选择simulate→analyses→AC Analysis，在弹出的对话框的“Prequency Parameters”选项卡中将“开始频率”和“终止频率”分别设置为1Hz和1GHz，在“Output”选项卡中选择输出节点10进行仿真，得到无反馈的频率特性。
两级阻容耦合放大电路
两级阻容耦合放大电路一、 实验目的（一） 学习两级阻容耦合放大电路静态工作点的调整方法。
（二） 学习两级阻容耦合放大电压放大倍数的测量方法。
（三）学习放大电路频率性的测量方法。
二、知识要点（一）多级放大器有三种耦合方式，即直接耦合、阻容耦合、变压器耦合。
本实验讨论阻容耦合。
（二）多级放大器的主要参数 1、电压放大倍数在多级放大器中，由于各级之间是串联起来的，后一级的输入电阻是前一级的负载，所以多级放大器的总电压放大倍数等于各级放大器倍数乘积，即vn v v v A •A =A A ••L L 21本实验讨论两极放大器。
注意：各级的放大倍数已考虑前后级的相互影响，两级阻容耦合放大器中1111-be 'L v r R β=A ×，2222-be 'L v r R β=A ×由于 212121'1i C i C i C L +r R r R =//r =R R ×，L C L C L C L +R R R R =//R =R R 222'2×222be2222r b be b b be i +R r R =//R =r r ×，22212221122B B B B B B b +R R R R =//R =R R ×通常由于 b be R r <<2及cT i R r <<2 ，所以有1111be be b i r //r =R r ≈，2222≈be be b i r //r =R r2221'1be i i C L r r //r =R R ≈≈所以，1'221221221-()-(be L be 'L be be v v v r R ββr R βr r βA =A A =•=•2、输入输出电阻两级放大器输入电阻就是第一级（输入级）的输入电阻，即1be111≈//R be b i i r r =R R >两级放大器输出电阻就是第二级（输出级）的输出电阻，即cn n =R =R R 00 即 2200c =R =R R3、频率响应特性放大器在低频或高频时，放大器的信号达不到预期的要求，而造成放大器低频或高频时的放大性能变差。
两级RC阻容耦合放大电路一、基本原理框图如下当K1、K2断开时,前
两级RC阻容耦合放大电路一、基本原理框图如下当K1、K2断开时，前级放大为一典型电阻分压式单管放大器，当把K1、K2闭合时前级和后级接通，组成带有电压串联负反馈的两级放大器。
二、硬件电路设计电路如下图所示，，它是由两个分压式偏置稳定电路经阻容耦合连在一起当K1闭合时，则把前级放大电路的输出信号加到后级放大电路的输入端继续放大。
由于前级放大电路与后级放大电路类似，现只分析前级放大电路，图中三极管T1具有电流放大作用，是放大电路的核心，电阻R P1、R B1、R B2、的分压来稳定基极电位，集电极电阻R C1的作用主要是将集电极电流的变化转成电压的变化，以实现电压的放大功能，另一方面电源U CC可以通过R C1加到三极管上，使三极管获得正常的偏置电压，所以R C1也起直流负载的作用，耦合电容C1、C2又称做隔直电容，他们分别接在放大电路的输入端和输出端，一方面起交流耦合作用，另一方面隔离直流的作用，发射极电阻（R E1+R E2）用来反映电流I EQ变化的信号，反馈到输入端，自动调节I EQ的大小实现工作点的稳定，当K1、K2闭合时则引入级间负反馈，，以实现提高放大倍数的稳定性和减小非线性失真和抑制干扰和噪声的影响。
三、 电路主要参数1）闭环电压放大倍数FA A AVVV Vf+=1其中A V =UU iO为无级间反馈时的电压放大倍数，即开环电压放大倍数。
1+F A V V ——反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。
2）级间反馈系数 UUFOf V=3)输入电阻R F A Ri V V if)1(+=R i——无级间反馈时放大器的输入电阻4)输出电阻 FA R RVVO Of+=1RO——无级间反馈时的输出电阻调试与检测1、初步检测检查电路板上的元件，有无明显的焦痕破坏的情况，电路中连线有无虚焊，短路及直流电源是否正常等。
2．导线故障级顺序测量各级的输入输出电压和波形，对以上放大电路输入正弦波，若B 1点输入正弦波信号正常，但C 点波形不正常则第一级是可疑级，在C 点将电容C 2断开后，再测C 点波形，若仍不正常，则故障在第一级；若断开后正常了，则故障在第二级。
两级阻容耦合放大电路的安装与调试2
一、常用电子元件的识别与检测
（三）、电感器（L，单位亨利 H，mH，μH。1H=103mH=106μH）
两级阻容耦合放大电路的安装与调试
实习内容： 1.电子元件的识别与检测 2.常用电子仪器和工具的使用练习 3.拆焊与焊接技术训练 4.电路工作原理与元件参数设计 5.电路的安装、调试、维修训练 6.作品验收 7.撰写实习报告
一、常用电子元件的识别与检测
（一）、电阻器（R，单位：Ω、K Ω、M Ω） 1、电阻器的分类： 根据电阻值特性分为:固定电阻器、可变电阻器（电位器）、敏感电阻器
码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。电感量误 差细分为：F级（±1%），G级（±2%），H级（±3%），J级（±5%），K级 （±10%），L级（±15%），M级（±20%），P级（±25%）。N级 （±30%）。但普通常用J，K，M级。 （2）品质因素Q
品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比 值，即：Q=XL/R。 线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。
（4）线绕电阻由于分布电感和分布电容都比较大，只能用在低频电路，高频 电路中应尽量选用金属膜电阻。在高频电路中电阻器的引线不宜过长，以减小 分布参数。
（5）电阻的测量：注意指针式万用表的Ω调零。
一、常用电子元件的识别与检测
（二）、电容器（C，单位法拉F，μF，nF，pF。1 μF =103nF=106pF） 1、电容器的分类： 按绝缘介质分为：空气介质电容器、纸质电容器、有机薄膜电容器、瓷介 电容器、玻璃釉电容器、云母电容器、电解电容器等。 按结构分为：固定电容器、半可变电容器、可变电容器
两级阻容耦合放大及负反馈电路实验
两级阻容耦合放大及负反馈电路实验两级阻容耦合放大及电路试验_模拟试验与指导4.1.3 两级阻容耦合放大及负反馈电路试验1）试验目的（1）巩固学习放大器主要性能（工作点、放大倍数、输入输出）的测量办法。
（2）观看多级放大器的级间联系及互相影响。
（3）观看负反馈对放大器性能的影响，了解负反馈放大器性能的普通测试办法。
2）试验原理（1）开关A向左扳，开关B打开时，图4.1.3为两级RC阻容耦合放大电路的原理图。
图4.1.3 两极阻容耦合放大及负反馈电路（2）因为放大器级间是阻容耦合，每级的静态工作点互不影响，这易于电路静态工作点的计算和调节。
两级静态工作点的计算办法同试验4.1.1。
（3）对于沟通信号，在分析多级放大器时，要考虑各级之间的互相影响，以及放大器与信号源或负载之间的衔接问题。
例如:后级的输入电阻构成了前级的负载电阻，前级的输出电阻便构成了后级的信号源内阻。
此外，多级放大器在放大较低频率信号时，级间耦合电容会造成信号的衰减。
（4）两级放大器中频段的性能指标分析如下。
①放大器电压放大倍数为式中:——第一级的电压放大倍数R′L1——第一级的沟通等效负载，R′L1＝Rc1∥Rb21∥Rb22∥［rbe2＋（1＋β2）Re3］；——其次级的电压放大倍数，R′L——其次级的沟通等效负载，R′L＝Rc2∥RL。
②放大器输入电阻为:ri＝Rb11∥Rb12∥［rbe1＋（1＋β1）Ref］③放大器输出电阻为:ro≈Rc2（5）负反馈电路会对放大器的性能产生影响，反馈类型不同对放大器性能的影响也不同。
开关A向左扳，开关B闭合时，图4.1.3为级间带有电压串联负反馈的放大电路。
负反馈放大器电压放大倍数的基本方程式:式中:Au——基本放大器的电压放大倍数；Fu——反馈系数；Auf——放大器的闭环电压放大倍数。
电压串联负反馈对电路放大器的性能的影响:①当为深度反馈时，电压串联负反馈的电压放大倍数可近似表示为:Auf＝1/Fu；②电压串联负反馈的输入电阻:iif＝Ui/Ii＝ri（1＋AuFu）；③电压串联负反馈的输出电阻:rof＝Uo/Io＝ro/（1＋A′usFu）；式中:A′us——负载RL开路时的源电压放大倍数。
学位论文—模拟电子技术报告--两级阻容耦合放大电路的设计与调试
模拟电子技术课程设计报告题目：两级阻容耦合放大电路的设计与调试学院电气工程学院专业班级12级电气3班学生姓名指导教师同组组员提交日期 2014年03月 07日电气工程学院专业课程设计评阅表学生姓名学生学号201230088063同组队员专业班级12电气3班题目名称两级阻容耦合放大电路的设计与调试一、学生自我总结二、指导教师评定目录目录一、设计目的 (5)二、设计要求和设计指标 (5)三、设计内容 (5)3.1.内容简介 (5)3.2.电路原理 (6)3.3参数确定 (7)3.4具体仿真电路 (7)3.5仿真结果与分析 (8)3.5.1设计要求 (8)3.5.2.技术指标 (8)3.5.3功能仿真及仿真图 (8)3.5.4. 测试电压 (9)3.5.5.频率失真图 (9)3.5.6.输出波形图 (10)3.5.7频响特性 (10)四、本设计改进建议 (4)五、总结（感想和心得等 (11)六、主要参考文献 (11)附录 (12)一、设计目的1.能够较全面地巩固和应用“模拟电子技术”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握电路设计的全过程（设计-仿真-PCB板制作-调试安装）。
2.能合理、灵活地应用分立元件或标准集成电路芯片实现规定的电路。
3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的模拟电子系统的能力。
4.培养独立设计能力，熟悉EAD工具的使用，比如EWB（现在为Multisim系列）（仿真分析）及Protel（原理图和PCB版图的制作）等。
5.培养书写综合设计实验报告的能力。
二、设计要求和设计指标1.设计要求：1.根据性能指标要求，确定电路及器件型号，计算电路组件参数；2.在EWB中进行电路仿真，测量与调整电路参数，是满足设计计算要求。
3.测试性能指标，调整修改组件参数值，使其满足电路性能指标要求，将修改后的组件参数值标在设计原理图上。
4.上述各项完成后，在Protel软件中绘制电路原理图及其PCB版图。
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两级阻容耦合放大电路 (报告一)
一．研究背景
在实际应用中，常对放大电路的性能提出多方面的要求。
例如要求一个放大电路输入电阻大于2MΩ，压放大倍数大于2000，输出电阻小于100Ω，一种单管放大电路都不可能同时满足上述要求；这就需要选择多个基本放大电路，将它们合理连接构成多级放大电路。
构成多级放大电路电路的每一个基本放大电路成为一级，级与级之间的为级间耦合。
多级放大电路有四种常见的耦合方式：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合，光电耦合、 在这里我们重点研究两级耦合放大电路，将对其进行瞬态特性分析、交流分析、直流分析。
一．研究目的
1、 设计两级耦合放大电路，通过分析两级耦合放大电路的各项性能指标，达到设计目
的，要求电路（1）有一定的输出功率（2）具有足够的放大倍数（3）输出信号失真要小，工作要稳定
2、掌握测试多级放大电路性能指标的基本方法。
二．研究内容
两级阻容耦合放大电路
V5
VOFF = 0
原理：如图所示电路是两级阻容耦合放大电路。
阻容耦合就是利用电容作为
耦合隔断直流通交流的电路，其中电路的第一级输出信号通过电容C3和第二级的输入电阻R13加到第二级的输入端。
电路图中V5是直流电源，提供12V 的直流电压。
V4是信号源，提供交流正弦小信号。
C2是隔直流电容，C3是耦合电容。
R11、R14、为第一级的三极管Q6提供偏置电流。
,R13、R2为第二级的三极管Q7提供偏置电流。
R3为负载电阻。
通过改变输出电阻R2、R3可以改变信号的放大倍数。
我们进行瞬态特性分析、交流分析、直流分析、温度分析。
三．研究结果和分析
1、瞬态特性分析
（1）.瞬态特性分析参数设置（2）正弦小信号输入波形
（3）经过第一级放大的波形（4）第二级放大的波形
分析：从图可以看出该输出波形失真较小，达到了放大电路的基本要求。
当输入一个小信号时，经过两级阻容耦合放大电路后变成了一个相对比较大的信号。
两级阻容耦合放大电路的第一节的放大倍数大约为462\1mv=462
两级阻容耦合放大电路的第二节的放大倍数大约为11V\462mv=25由以上两个图可以算出此两级阻容耦合放大电路的总的放大倍数为第一级放大倍数乘上第二级放大倍数为100*10=1000倍，具有足够的放大倍数。
2、交流分析
(1)交流分析参数设置（2）电压放大倍数图
上图波形可知道其放大倍数大约为34。
其通频带大约在100Hz-10MHz之内。
放大电路只适合用于放大在100Hz-10MHz之内的信号，放大电路对频率在这范围的信号的放大
能力最强。
由于电路中电容、电感及半导体器件结电容等电抗元件的存在，在输入信号较低或较高时，放出倍数的数值会下降并产生相移。
3、直流分析
（1）直流参数分析设置（2）直流分析输出波形
直流扫描分析是当输入V5在0-12V变化时，输出变量V(out3)相对于输入变量的小信号转移特性分析。
在线性扫描的情况下，当V5在0-12V变化时，V(out3)在0-10内线性变化。
4.温度分析（取元件为Breakout.old中的元件）
（1）温度分析参数设置（2）温度分析结果
在温度分析中改变温度为不同的值为10 20 30 40 100 150，输出相应在9.4-9.96范围内变化。
说明改变温度将会对电路性能产生一定的影响，即温度的改变影响了电路的放大倍数。
五、总结
在进行电路的仿真和测试中，明显的看到两级阻容耦合放大电路的放大能力比单管的放大电路的放大能力强，在交流分析、直流分析、瞬态分析、温度分析中看到：两级阻容耦合放大电路的放大能力很强，由于电容对直流量的电抗为无穷大，因而阻抗耦合放大电路各级之间的直流通路各不相同，各级的静态工作点相互独立。
而且只要输入信号频率较高，耦合电容容量较大，前级电容容量较大，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，但只是在一定频率范围内具有这样的放大能力，对于低频和高频的放大能力较弱。
同时温度的变化也会对电路的放大能力产生一定的影响所以两级阻容耦合放大电路存在低高频和温度等的影响，还有第一级产生的误差将会在第二级被放大。
会对集成电路的性能产生重要的影响。