两级阻容耦合放大电路解读
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。
实验四 两级阻容耦合放大电路
实验四 两级阻容耦合放大电路一、 实验目的1. 练习两级阻容耦合放大电路静态工作点的调整方法2. 学习两级阻容耦合放大电路电压放大倍数的测量方法3. 掌握放大电路频率特性的测量方法4.了解多级放大电路的级间影响二、 实验设备1. 双踪示波器（GOS-630FC 型）2. 模拟电路学习箱3. 函数信号发生器（DF1641B 型）4. 数字万用表（DT9205型） 三、 晶体管图示仪（YB4810A ）四、 实验电路原理（如图1所示）五、 实验内容及步骤1． 连接电路对照图1检查电路板，接线无误后接通电源。
2． 调整静态参数调节1P R 使18C V V =，确定第一级静态工作点1Q ，调2P R 使第二级静态工作点2Q 在交流负载线的中点，使放大器（带L R ）工作在最大输出幅度下，测量此时2C V ，并与估算值比较。
3． 测量电压放大倍数(1) 引入15,3i v mV f kHz ≤=的输入信号，以O v 波形不失真为准，若出现失真应减少1i v 的信号，并分别测量L R =∞和 2.7L R k =Ω两种情况下的1O v 和O v ，计算V A ，记入表1中。
表1(2) 将放大电路的第一级输出同第二级的输入断开，使两极放大电路变成两个彼此独立的单级放大电路，分别测量输入和输出电压，并计算每级的电压放大倍数；此时的静态工作点同前，负载为L R =∞和 2.7L R k =Ω（第二级带负载），将测量数据记入表2。
表2*4.组成共射——共集放大电路第一级为共射放大电路，第二级为射级输出器，测量两极的电压放大倍数。
电路如图4-7-17所示。
（1）测量静态工作参数第一级18C V V =，测量第一级、第二级静态工作点（L R =∞和1L R k =Ω）。
（2）测量电压放大倍数引入15,3i v mV f kHz ==正弦波德输入信号，以Ov 波形不失真为准，并分别测量L R =∞和2.7L R k =Ω两种情况下的1O v 和O v ，计算V A ，记入表3中。
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。
设计两级阻容耦合低频放大器
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设计初始电路图
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设计实际电路图
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理论分析
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仿真分析
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感/谢/聆/听
设计两级阻容耦合低频 放大器
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1 设计要求 3 设计初始电路图 5 理论分析
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设计实际电路图
6 仿真分析
设计两级阻容耦合低频放大器
设计要求
设计要求
1. 选择合适的晶体管，其中晶体管的电流放大系数为150倍左右 2. 电源电压为12V，输出电阻20欧姆 3. 电路总放大倍数为：8倍 4. 输入电阻为8k~10k欧姆左右
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原理
原理
首先是多级放大电路，可以从信号源-输入级-中间级-输出级-负载形成完整电路。在多级 放大电路中，信号的传递方式称为耦合方式。如图所示，该电路为共射-共集组态的阻容 耦合两级放大电路，第一级采用共射放大电路，第二级采用共集放大电路，两级均采用 NPN型硅三级管
级间耦合方式是阻容耦合，电容对直流有隔离作用，所以两级静态工作点相互独立，互不 影响。对于交流信号，前级输出电压是后级的输入信号，后级的输入阻抗是前级的负载。 第一级具有较高的电压放大倍数，输出电阻较大，第二级电压放大倍数较小，输出电阻大 ，向第一级索取功率小，对第一级影响小，输出电阻小，弥补单极共射电路输出电阻大的 缺点，使负载能力大大增强
实验五 两级阻容耦合放大器
两级阻容耦合放大电路通常放大电路的输入信号都是很弱的，一般为毫伏或微伏数量级，输入功率常在1mV 以下。
为了推动负载工作，因此要求把几个单级放大电路连接起来，使信号逐级得到放大，方可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。
本实验采用的是两级阻容耦合放大电路，如图3-1所示。
图3-1 两级阻容耦合放大电路在晶体管V 1的输出特性曲线中直流负载线与横轴的交点U CEQ1=V CC ，与纵轴的交点（U CE =0时）集电极电流为=1CQ I 311E E C CCRR R V++静态工作点Q 1位于直流负载线的中部附近，由静态时的集电极电流I CQ1和集-射电压U CEQ1确定。
当流过上下偏流电阻的电流足够大时，晶体管V 1的基级偏压为2111RR V R U CCB +=晶体管V 1的静态发射极电流为311311117.0E E B E E E B EQ RR U R R UB U I +-≈+-=静态集电极电流近似等于发射极电流，即1111EQ BQ EQ CQ II I I ≈-=晶体管V 1的静态集电极电压为111C CQ CCCQ RI V U -=两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为21u u uAA A =其中，第一级放大电路的电压放大倍数为11111)1(E be L uRr R A +++'-=ββ晶体管V1的等效负载电阻为211i C L RRR ='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(//[//222432E be i R r R R R β++=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++=第二级放大电路的电压放大倍数为222222)1(E be L u Rr R A ββ++'-=其中，等效交流负载电阻LC L RRR 22='。
01两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计
两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计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2.1原理分析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1所示。
图1阻容耦合整体原理图图1是一个曲型的两级阻容耦合放大电路，有两个共射放大电路组成。
由于耦合电容1C 、2C 、C 5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。
为了减少电路损耗，第一级的静态工作点应选择的低一些，这样I C1电流的适当减小，就可以减少电路损耗。
第二级的静态工作点选择的高一些，放大电路的的非线性失真将得到改善。
为了改善放大器性能，电路中引入了两级交流电压串联负反馈（R f ）。
这样，电路即可以稳定输出电压又可以提高输入电阻。
2.2 两级放大器静态分析多级放大电路各级的静态值也是利用其直流通路来求解。
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。
两级阻容耦合放大电路解读
实训六两级阻容耦合放大电路一、实训目的1．通过实验观察多级放大器前后级的关系及其相互影响；2．测量多级放大器的性能指标；3．测量多级放大器的频率特性。
二、实训测试原理1．测试电路图（1）阻容耦合放大电路2．测试电路原理阻容耦合方式的放大电路实际上是通过电容和后级的输入电阻（或负载）实现前后级的耦合，所以称为阻容耦合。
如图（1）所示是两级放大电路，可把它分为四部分：信号源、第一级放大电路、第二级放大电路和负载。
信号通过电容C1与第一级输人电阻相连，第二级通过C3与负载R L相连。
1）多级放大器前后级之间的关系后级的输入电阻是前级的负载电阻；前级相当于后级的信号源。
2）多级放大器的放大倍数多级放大器的放大倍数是各级放大倍数的乘积。
3）多级放大器的频率特性当放大器工作在低频区和高频区时，放大倍数会下降。
低频区的频率特性和下限频率是由放大电路中的耦合电容和射极旁路电容引起的；高频区的频率特性和上限频率是由晶体管的极间电容和电路的分布电容引起的。
三、实训仪器设备1．直流稳压电源2．函数发生器3．晶体管毫伏表4．示波器5．万用表四、实训器材1．三极管（VT1、VT2）：3DG6×22．电位器（R P1、R P2）： 100KΩ×23．电阻：R11=R12=10KΩR21=R22=R C1=3.3KΩR E1=R E2=R S=1KΩR C2=2.7KΩR L=6.8KΩ4．电容器：C1=C2=C3=10μF C E1=C E2=47μF五、测试步骤及内容1．静态工作点的调测调节直流稳压电源为12V，加入电路。
在放大电路的输入端加入f=1KHz的正弦信号，用示波器观察输出电压的波形，调节电位器R P1、R P2和输入信号U i的大小，使输出电压U O为最大不失真输出电压。
然后，断开输入信号，将输入端短路，测试电路的静态工作点，将结果填入表1中。
表1 静态工作点的调测2．测量电压放大倍数当输入信号U i=1mV、f=1KHz时，用示波器观察各输出信号的波形，在波形不失真的情况下，用晶体管毫伏表测出下表中的一些参数，算出各级放大器的电压放大倍数和总的电压放大倍数。
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实训六两级阻容耦合放大电路
一、实训目的
1．通过实验观察多级放大器前后级的关系及其相互影响；
2．测量多级放大器的性能指标；
3．测量多级放大器的频率特性。
二、实训测试原理
1．测试电路
图（1）阻容耦合放大电路
2．测试电路原理
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阻容耦合方式的放大电路实际上是通过电容和后级的输入电阻（或负载）实现前后级的耦合，所以称为阻容耦合。
如图（1）所示是两级放大电路，可把它分为四部分：信号源、第一级放大电路、第二级放大电路和负载。
信号通过电容C1与第一级输人电阻相连，第二级通过C3与负载R L相连。
1）多级放大器前后级之间的关系
后级的输入电阻是前级的负载电阻；前级相当于后级的信号源。
2）多级放大器的放大倍数
多级放大器的放大倍数是各级放大倍数的乘积。
3）多级放大器的频率特性
当放大器工作在低频区和高频区时，放大倍数会下降。
低频区的频率特性和下限频率是由放大电路中的耦合电容和射极旁路电容引起的；高频区的频率特性和上限频率是由晶体
管的极间电容和电路的分布电容引起的。
三、实训仪器设备
1．直流稳压电源
2．函数发生器
~
3．晶体管毫伏表
4．示波器
5．万用表
四、实训器材
1．三极管（VT1、VT2）： 3DG6×2
2．电位器（R P1、R P2）： 100KΩ×2
3．电阻： R11=R12=10KΩ R21=R22=R C1=Ω R E1=R E2=R S=1KΩ R C2=Ω R L=Ω
4．电容器：C1=C2=C3=10μF C E1=C E2=47μF
五、测试步骤及内容
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1．静态工作点的调测
调节直流稳压电源为12V，加入电路。
在放大电路的输入端加入f=1KHz的正弦信号，用示波器观察输出电压的波形，调节电位器R P1、R P2和输入信号U i的大小，使输出电压U O 为最大不失真输出电压。
然后，断开输入信号，将输入端短路，测试电路的静态工作点，将结果填入表1中。
表1 静态工作点的调测
2．测量电压放大倍数
当输入信号U i=1mV 、f =1KHz 时，用示波器观察各输出信号的波形，在波形不失真的情况下，用晶体管毫伏表测出下表中的一些参数，算出各级放大器的电压放大倍数和总的电压放大倍数。
测试结果填入表2中。
表2 电压放大倍数的测试
*3．测量放大器的幅频特性
1）在放大电路输入端送入正弦信号，用示波器观察输出电压波形，在输出电压波形不失真的情况下，保持输入电压不变，改变信号频率，观察输出电压幅度随频率变化的情况，初步估计频率变化范围和输出电压幅度随频率改变急剧变化的频率点，确定所需测量的频率点，特性平直部分可以少测几个点，特性弯曲部分应多测几个点。
然后进行逐点测量。
*
2）测量中频输出电压U omax 。
输出端接晶体管毫伏表，保持输入信号不变，然后改变信号的频率，当频率为某一值时ff o 时，输出电压为最大值U omax ，记录此时的U i 、U omax 和f o （中频频率），计算中频区电压放大倍数A uo =U omax /U i 。
3）测量放大电路的通频带BW ，保持输入电压U i 不变，减小或增加频率，当输出电压
2/omax o U U 时，记录此时的频率f L 和f H ，即为放大电路的下限频率和上限频率。
放大
电路的通频带为BW= f H —f L 。
4）测量放大电路的幅频特性，保持输入电压不变，根据选定的频率点改变信号的频率，测出各个频率点所对应的输出电压U o 的值，记入表3中。