实验六两级放大电路设计(2010
两级放大电路multisim仿真试验报告
两级放大电路multisim仿真试验报告两级放大电路multisim仿真试验报告一、实验介绍本实验主要用MultiSim软件编辑和仿真一个两级放大电路。
放大电路包括一级预处理部分（当前缓冲器+电容式滤波器）和一级功率部分（管式功率放大器TDA2110）。
两级放大电路也称直接放大，它使用一个预处理放大部分和一个功率放大部分来放大从源收到的信号。
预处理由电容式滤波器和当前缓冲器组成，用于消除输入信号中的干扰，提高信号增益。
功率放大部分主要由放大芯片TDA2110组成，以提高信号电平，使输出信号能够给拓扑分配足够的功率。
1. 首先，用Multisim软件编辑电路图。
先拖出当前缓冲器、电容式滤波器、放大芯片TDA2110等元件，按照原理设计图将各节点连接起来，并进行相应的仿真参数设置，如阻抗等。
2. 然后，设置激励信号，这里设置为正弦信号，频率为1kHz，高低电平分别为5V、-5V，且给激励信号的输入点添加滤波电容。
3.最后，设置输入电压为5v，根据实验要求，观察TDA2110功率放大芯片的输出信号，检查其电压分量的幅值，即前后放大的效果。
四、实验过程1.首先，拖出所需元器件，连接好各节点，并设置元器件的仿真参数，最终实现仿真所需电路图。
五、实验结果运行仿真，将输出信号电压调整为500mV，调压后输出信号获得明显放大，相对于输入信号来说，由5V放大至500mV（即放大100倍）。
如下图所示：六、结论通过实验，可以看出，两级放大电路在实验中正常工作，基本达到将输入信号由5V放大至500mV（即放大100倍）的效果。
(实验六)结型场效应管放大电路
实验六 结型场效应管放大电路一．实验摘要通过对实验箱上结型场效应管的测试，认识N 沟道JFET 场效应管的电压放大特性和开关特性。
给MOS 管放大电路加输入信号为：正弦波，Vpp=200mV-500mV ，f=2Khz 。
测量输入电阻时，输入端的参考电阻Rs=680K 。
二．实验主要仪器三极管，万用表，示波器，信号源及其他电子元件。
三．实验原理场效应管放大器性能分析图6－1为结型场效应管组成的共源级放大电路。
其静态工作点2PGS DSS D )U U (1I I -= 中频电压放大倍数 A V ＝－g m R L ＇＝－g m R D // R L 输入电阻 R i ＝R G ＋R g1 // R g2 输出电阻 R O ≈R D式中跨导g m 可由特性曲线用作图法求得，或用公式 )U U(1U 2I g PGS P DSS m --= 计算。
但要注意，计算时U GS 要用静态工作点处之数值。
输入电阻的测量方法场效应管放大器的静态工作点、电压放大倍数和输出电阻的测量方法，与实验二中晶体管放大器的测量方法相同。
其输入电阻的测量，从原理上讲，也可采SD DD g2g1g1S G GS R I U R R R U U U -+=-=用实验二中所述方法，但由于场效应管的R i 比较大，如直接测输入电压U S 和U i ，则限于测量仪器的输入电阻有限，必然会带来较大的误差。
因此为了减小误差，常利用被测放大器的隔离作用，通过测量输出电压U O 来计算输入电阻。
测量电路如图所示。
输入电阻测量电路在放大器的输入端串入电阻R ，把开关K 掷向位置1（即使R ＝0），测量放大器的输出电压U 01＝A V U S ；保持U S 不变，再把K 掷向2（即接入R ），测量放大器的输出电压U 02。
由于两次测量中A V 和U S 保持不变，故V S iii V 02A U R R R U A U +== 由此可以求出 R U U U R 02O102i -=四．实验步骤1.检测实验所用三极管及示波器是否能够正常使用；2.由于电路图已经搭建好，接通信号源，连接示波器；3.调节电路板上的旋钮，使波形先后处于截止，饱和的状态，测量此时的GS V 、DS V 和3R V ；4.调节电路板上的旋钮，使波形处于既不截止又不饱和的状态，测量输入电阻。
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。
两级放大电路
两级放大电路一、实验目的:1.掌握多级放大器静态工作点的调整与测试方法。
3.掌握两级放大器频率特性测量方法.二、实验仪器示波器数字万用表信号发生器直流电源双踪示波器毫伏表三、预习要求1.复习多级放大电路内容及频率响应特性理论。
2.分析两极交流放大电路，估计测试内容的变化范围。
3.按照实验原理图和基本要求用Multisim进行仿真，并采用DC 分析、AC分析和瞬态分析对实验数据和波形进行处理。
四、实验原理实验电路如下图所示，是两级阻容耦合放大器1. 静态工作点的计算测量阻容耦合多级放大器各级的静态工作点相互独立，互不影响。
所以静态工作点的调整与测量与前述的单击放大器一样。
图示的实验电路，静态值可按下式计算。
IBQ1=Vcc?UBEQ1RB1?（1??）RE1 ICQ1=βIBQ1UCEQ1=Vcc-IBQ1（RE1+RC1）UB2=RB22VCC RB21?RB22UE2=UB2-UBEQ IE2≈UE2 IB2=IC2/βRE2实际测量时，先把静态工作点调到最佳位置，然后只要测出两个晶体管各级对地的电压，经过换算便可得到其静态工作点值的大小。
2．多级放大器放大倍数的测量多级放大电路，不管是采用阻容耦合还是直接耦合，前一级的输出信号即为后级的输入信号，而后级的输入电阻会影响前级的交流负载。
多级放大电路的放大倍数，为各级放大倍数的乘机，而每一级电路电压放大倍数的计算，要将后级电路的输入电阻作为前级电路的负载来计算，上图实验电路中Au=Au1Au2=?RC1//RL?RC2//RL﹒rbe1?(1??)RE1rbe2Ri2=RB21//RB22//rbe2≈rbe2实际测量时，可直接测量第一级和第二级输入，输出电压，或两级的输入输出电压，并验证上述结论。
3．多级放大器的输入，输出电阻多级放大器不存在级间反馈时，输入电阻为第一季放大器的输入电阻，输出电阻为最后一级放大器的输出电阻。
本实验电路中，输入电阻:Ri=Ri1=Rb1//(Rbe1+(1+β)Re1)输出电阻: Ro=Ro2=Rc24．多级放大器的幅频特性多级放大器幅频特性的测量原理与单级放大器相同，理论分析与实践验证都表明，多级放大器的通频带小于任一单级放大器的通频带五、实验内容1.按图电路装接电路，注意接线尽可能短。
第3章 多级放大电路 18页
RC1
RB21
+Vcc RC2
+ C3
C1 +
RS
T1
+
T2 C2 RB22 RE1
RL
ui
RB12 RE1
vo
CE2
vs
CE2
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第3章 多级放大电路
2. 直接耦合 结构较复杂,Q点相互影响 ,调整比较困难.在集成电路 中,直接耦合的应用越来越多.
RC1 IC1 T1
IC1 RC2
+Vcc R
vC2
T2 IB2
RB1
vi = 0
IB1
RE2 DZ
钳制在0.6~0.7V,使T1的基本上工作在 晶体管T 的集电极电位被钳制在 , 晶体管 1的集电极电位被钳制在 饱和区,电路已失去放大作用. 饱和区,电路已失去放大作用. 解决方法是提高第二级的基极电位.如在第二级加发射极电阻 解决方法是提高第二级的基极电位.如在第二级加发射极电阻 或加稳压管进行改进 既能有效传递信号, 稳压管进行改进, 或加稳压管进行改进,既能有效传递信号,又能使每一级都有 合适的静态工作点. 合适的静态工作点.
RB2
RC1 IC1 T1
IC1 RC2
+Vcc
vC2
T2 IB2
RB1
vi = 0
IB1
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第3章 多级放大电路
3. 变压器耦合
v1 v2
结构虽比较简单,但元件体积大,重量大,不适于 电路的小型化和集成化.
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实验六 集成运算放大器的线性应用(最全)word资料
实验六集成运算放大器的线性应用(最全)word资料实验六 集成运算放大器的线性应用一、设计目的1．熟悉µA741集电路使用技术要求。
2．掌握µA741的运算电路的组成，并能验证运算的功能。
二、电路结构及说明1．反相放大器电路结构：理想条件下，表达式：1f i o u R Ru u A -==。
说明：21R R =时电路保持平衡。
2．同相放大器电路结构理想条件下，表达式：1f i o u 1R R u u A +==。
说明：21R R = ，f 3R R =电路保持平衡，减少输入引起失调电压的误差。
3．反相比例加法器电路结构 理想条件下，表达式)(B A 4fo u u R R u +-=。
说明：43R R =，543//R R R =电路保持平衡；单电源供电，利用分压方式得A u 、B u 。
4．差动减法器电路结构 理想条件下，达式)(B A 3fo u u R R u --=。
说明：43R R =电路保持平衡。
5．反相积分器电路结构理想条件下，表达式：dt t u CR u )(1i 1o ⎰-=。
说明：输入方波信号，输出是输入对时间的积分，负号表示输入与输出反相。
当输入电压为方波时，输出电压为三角波，其输出电压的峰值为：)2(211P -SP P -OP TC R u u -=（1）C 为反馈元件。
f R 为分流电阻,它是给直流反馈提供通路避免失调电压在输出端产生积累电荷，使积分器产生饱和，f R 取大些可改善积分线性。
（2）21R R =保持电路平衡。
（3）当选择时间常数T C R ==1τ时，那么：P -SP 1P -SP P -OP 41)2(21u T C R u u -=-=。
（其中T 表示信号频率的周期） 三、实验仪器1. 直流稳压电源 一台 2．函数信号发生器 一台 3．示波器 一台 4．晶体管毫伏表 一台 5．数字万用表 一块 四、设计要求和内容1．反相放大器。
两级阻容耦合放大器及负反馈放大器
实验四 两级阻容耦合放大器及负反馈放大器一、实验目的1. 了解多级阻容耦合放大器组成的一般方法。
2. 了解负反馈对放大器性能指标的改善。
3. 掌握两级放大器与负反馈放大器性能指标的调测方法。
二、实验原理1．阻容耦合放大器是多级放大器中最常见的一种，其电路如图4.4.1所示。
这是一个曲型的两级阻容耦合放大器。
由于耦合电容1C 、2C 、3C 的隔直流作用，各级之间的直流工作状态是完全独立的，因此可分别单独调整。
但是，对于交流信号，各级之间有着密切的联系，前级的输出电压就是后级的输入信号，因此两级放大器的总电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积u2u1u A A A ⋅=，同时后级的输入阻抗也就是前级的负载。
2. 负反馈放大器（1）负反馈电路的基本形式负反馈电路的形式很多，但就其基本形式来说可分四种：（a ）电压串联负反馈；（b ）电压并联负反馈；（c ）电流串联负反馈；（d ）电流并联负反馈。
在分析放大器中的反馈时，主要应抓住三个基本要素：第一、反馈信号的极性。
如果反馈信号是与输入信号反相的就是负反馈，反之则是正反馈。
第二、反馈信号与输出信号的关系。
如果反馈信号正比于输出电压，就是电压反馈；若反馈信号正比于输出电流，就是电流反馈。
第三、反馈信号与输入信号的关系。
从反馈电路的输入端看，反馈信号（电压或电流）与输入信号并联接入称为并联反馈；串联接入成为串联反馈。
（2）负反馈对放大器性能的影响负反馈能有效地改善放大器的性能，主要体现在输入电阻、输出电阻、频带宽度、非线性失真、稳定性等方面。
但是放大器性能的改善是以降低其增益为代价的，因而在应用负反馈电路时，必须考虑电路性能改善的同时会引起电路增益的减小。
3. 放大器的输入电阻i R 及输出电阻o R 。
放大器的输入电阻i R 是向放大器输入端看进去的等效电阻，定义为输入电压i u 和输入电流i i 之比，即：iii i u R =。
测量输入电阻i R 的方法很多，例如替代法、电桥法、换算法等等。
两级放大电路Multisim仿真试验报告
两级放大电路Multisim仿真试验报告
一、实验目的
1、掌握多级放大电路静态工作点的调整与测试方法
2、学会放大器频率特性的测量方法
3、了解放大器的失真及消除方法
4、掌握两级放大电路放大倍数的测量方法和计算方法
5、进一步掌握两级放大电路的工作原理
二、实验仪器
1、示波器
2、数字万用表
3、函数信号发生器
4、直流电源
三、预习报告
1、电路连接如图
2、静态工作点的调节
先调节第一级放大电路的静态工作点，再调节第二级，过程如下：
第一级的失真波形
第一级最大不失真输出波形
第二级的失真波形
第一级与二级最大不失真输出波形
静态工作点数据记录
电压放大倍数
Au1≈3 Au2≈100 Au=Au1*Au2=300
f(Hz) 50 100 250 500 1000 2500 5000 10000 20000
Uo(mV ) RL=∞231 430 766 925 983 1001 1004 1004 1003 RL=3K 142 265 508 640 693 711 713 714 713
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（4）指标中，上限频率为50kHz，要求不高，故可选用一般的小 功率管。现选用NPN型9013，取β=150。
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实验六:两级放大电路的设计
《模拟电路单元及系统实验》
设计题二提示
（1）从设计指标要求看，设计该放大电路应从电压放大倍数及其 稳定性、输入电阻等方面考虑，至于通频带，设计时可暂不考虑。
（1）Ri>10kΩ； （2）Av>250； （3）BW=50Hz~50kHz；
（4）D<5%。
取ICQ1=0.7mA,VCEQ1=2V 取ICQ2=1.2mA,VCEQ2=4V 要求AV>250，设计计算时可取AV=300， 其中取T1级AV1=？， T2级AV2=？
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• 培养学生灵活运用所学知识,分析与解决电路实际问题能力, 加强实验全过程的训练。
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实验六:两级放大电路的设计
《模拟电路单元及系统实验》
设计任务1
1．设计题一：
用分立元件设计一阻容耦合两级放大电路，在电源电压为 12V，Vi≤5mV，信号源内阻为50Ω，RL=5.1kΩ的条件下，满足 以下指标要求：
由指标要求： Av>250
放大电路的级数。
电路形式的选择
要考虑的因素主要包括：是小信号放大型还是大信号（功率）放大型；各级放大电路 的组态及级间信号的耦合方式等。
由指标要求：Vi≤10mV 由Ri>10kΩ 和D<5% 由BW=50Hz~50kHz 由Ri>10kΩ
放大电路是小信号放大型； 放大电路的组态； 放大电路级间信号的耦合方式； 是否需引入负反馈?何种负反馈?
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实验六:两级放大电路的设计 ——设计指南 《模拟电路单元及系统实验》
指标分配 — 放大倍数的分配
通常，分配给前级放大电路的电压增益低一些，后级放大电路电压增益高一些为宜， 并要留有15%～20%的余量。
要求AV>250，设计计算时可取AV=300，其中取T1级AV1=？， T2级AV2=？
指标分配 半导体器件的选择 各级静态工作点的设定 偏置电路设计与计算 指标核算与电路确定
详细方法参 见本书3.3.1 及3.3.2节
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实验六:两级放大电路的设计 ——设计指南 《模拟电路单元及系统实验》
放大级数的确定
多级放大电路的级数主要根据对电路的电压增益（放大倍数）的要求来确定。
实验六:两级放大电路的设计
《模拟电路单元及系统实验》
设计任务2
2．设计题二：
用分立元件设计一阻容耦合放大电路，在信号源内阻为50Ω， Vi≤10mV，RL=1kΩ的条件下，满足以下指标要求：
（1）Vo≥1V； （2）Ri≥20kΩ； （3）fL<30Hz； （4）AV的稳定度提高10倍。
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实验六:两级放大电路的设计
《模拟电路单元及系统实验》
设计题一提示
设计题一：
（1）从设计指标要求看，设计该放大电路应从电压放大倍数、输 入电阻和减小失真等方面考虑，至于通频带，由于要求不高， 一般较容易达到，设计时可暂不考虑。
（2）指标要求该放大电路是对小信号放大且放大倍数不高，同时 为了稳定工作点，采用两级分压式偏置的共发射极放大电路即 可达到设计要求。
可见， T1级VCEQ1可选小些，T2级VCEQ2可选大些。
ICQ取值 考虑：ICQ设定主要根据 ICQ≥ICM+ICEQ ，由于小信号电压放大电路ICM 较小， 另从减少噪声及降低直流功率损耗出发， T1、T2工作电流应选小些，并取前一级电流 小于后一级电流。
T1级静态工作点确定：
由指标要求：Ri>10kΩ
rbe1
ICQ1
由IＣQ1
IＢQ1
选定ICQ1和ＶCQ1的值
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实验六:两级放大电路的设计 ——设计指南 《模拟电路单元及系统实验》
T２级静态工作点确定： 由ICQ2＞ ICQ1 和VCEQ2＞VCEQ1 选定ICQ２和ＶCQ２的值
偏置电路设计与计算
， 偏置电阻Rb1、Rb2值的选择
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实验六:两级放大电路的设计 ——设计指南 《模拟电路单元及系统实验》
各级静态工作点的设定
VCEQ的选择要考虑到电路在正常工作范围应使输出电压幅度Vom足够大，同时在满 足放大倍数的前提下，输出电压不应出现饱和失真，为此,VCEQ应满足下列关系：
V C E Q ≥ Vom VCE(sat)
动态范围估算：T1级：
V im 12 V im a x 52 m V ,A V 1 ? , Vom 1AV1Vim 1=?。
T2级：
V im 2V om 1,A V 2?
V om 2A V 2V im 2? 。
半导体器件的选择
半导体器件根据电路输出信号幅度、通频带、输入阻抗及电路的某些指标要求来选择。 指标中，电路为小信号放大，对电路噪声没有特别要求，上限频率fH=50kHz，要求 不高，故可选一般的小功率管。现选取NPN型管9013，测量其取β=150。
实验六:两级放大电路的设计
《模拟电路单元及系统实验》
模拟电路单元及系统实验
华南理工大学 吕念玲 主编 甘伟明 刘凤军 参编及课件制作
机械工业出版社 出版
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实验六:两级放大电路的设计
《模拟电路单元及系统实验》
实验目的
• 掌握多级放大电路Байду номын сангаас工程设计方法、组装调试技术和实验 方案的设计方法。
（2）设计指标要求放大电路的电压放大倍数的稳定度较高，因此 电路应引入适当的电压串联负反馈。
（3）设计指标要求输入电阻的要求较高，须采用串联负反馈才可 达到设计要求。
（4）其余与设计选题A相同。
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实验六:两级放大电路的设计
设计指南
《模拟电路单元及系统实验》
放大级数的确定 电路形式的选择
由电源电压VCC
VBQ;
由I1=(5～10)IBQ１ 和VBQ
Rb2 和Rb１。
射级电阻Re的选择
由
Re
VBQ VBE ICQ
Re
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