MULTISIM——直接耦合多级放大电路的调试
河南城建学院《模拟电子技术》课程设计任务书
班级0924131-2
专业自动化
课程名称模拟电子技术
指导教师贺伟
姓名吕
学号092413235
电气与信息工程学院
2014年12月
MULTISIM——直接耦合多级放大电路的调试
一、题目
两级直接耦合放大电路的调试
一、实验目的
1．熟悉差动放大电路电路的特点和工作原理。
2．掌握直接耦合放大电路静态工作点的调整和测试方法。
3．两级直接耦合放大电路的调整和测试方法
二、实验仪器与器材
1．模拟电子实验箱一台
2．万用表一块
3 电压表一块
4．双踪示波器一台
5．元器件：不同型号的电阻、电容、二极管、三极管若干个
三、实验原理及步骤
1、直接耦合多级放大电路
图1为两级直接耦合放大电路，第一级为双端输入、单端输出差分放大电路，第二级为共射放大电路。由于在分立元件中很难找到在任何温度下均具有完全相同特性的两只晶体管，因而通过电位器来调节其对称性，使其实现共模抑制比很高的差分放大电路。
图1 两级直接耦合放大电路
2、实验步骤
(1)调整电路的静态工作点，使电路在输入电压为零时输出电压为零。用直流电压表测Q2、Q3集电极静态电位。
(2)测试电路的电压放大倍数，输入电压是峰值为2mV的正弦波，从示波器可读出输出电压的峰值，由此得电压放大倍数。
(3)测试电路的共模抑制比。加共模信号，从示波器可读出输出电压的峰值，得共模放大倍数，从而得共模抑制比
二、仿真电路
图（1）中所示电路为两级直接耦合放大电路，第一级为双端输入、单端输出差分放大电路，第二级为共射放大电路。
由于在分立元件中很难找到在任何温度下均具有完全相同特性的两只晶体管，因而也就很难实现共模抑制比很高的差分放大电路。在MULTISIM环境下可以做到两只晶体管特性基本相同。
图（1）
图（2）
三、仿真内容
（1）调整电路的静态工作点，使电路在输入电压为零时输出电压为零。用
直流电压表测Q2、Q3集电极静态电位，测试电路见图（1）所示
（2）测试电路的电压放大倍数，输入电压是峰值为2mV的正弦波，从示
波器可读出输出电压的峰值，由此得电压放大倍数。测试方法见图（1）所示。
（3）测试电路的共模抑制比。加共模信号，从示波器可读出输出电压的峰
值，得共模放大倍数，从而得共模抑制比。测试电路见图（2）所示。
四、仿真结果
（1）静态工作点的调试结果见表（1）
（2）电压放大倍数的测试见表（2）
五、结论
（1）由于直接耦合放大电路各级之间的静态工作点相互影响，一般情况下，应通过EDA 软件调试各级的静态工作点，基本合适后再搭建电路，进行实际测试。
（2）当输入级为差分放大电路时，电路的电压放大倍数是指差模放大倍数。
（3）具有理想对称性的差分放大电路抑制共模信号的能力很强，因此以它作直接耦合多级放大电路的输入级可提高整个电路的共模抑制比。
小信号阻容耦合放大电路设计
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。
直接耦合放大电路基本电路图
直接耦合放大电路基本电路图 编辑：D z3w.C o m文章来源：网络我们无意侵犯您的权益,如有侵犯 请[联系我们] 直接耦合放大电路基本电路图 级与级之间不经电抗元件而直接连接的方式，称为直接耦合。 能够放大变化缓慢的信号，便于集成化，Q点相互影响，存在零点漂移现象。 输入为零，输出产生变化的现象称为零点漂移. 当输入信号为零时，前级由温度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放大。 R c1既是第一级的集电极电阻，又是第二级的基极电阻. 直接耦合放大器特点及零点漂移抑制问题分析 编辑：D z3w.C o m文章来源：网络我们无意侵犯您的权益,如有侵犯 请[联系我们]
直接耦合放大器特点及零点漂移抑制问题分析 直接耦合是级与级连接方式中最简单的，就是将后级的输入与前级输出直接连接在一起，一个放大电路的输出端与另一个放大电路的输入端直接连接的耦合方式称为直接耦合。另外直接耦合放大电路既能对交流信号进行放大，也可以放大变化缓慢的信号;并且由于电路中没有大容量电容，所以易于将全部电路集成在一片硅片上，构成集成放大电路。由于电子工业的飞速发展，使集成放大电路的性能越来越好，种类越来越多，价格也越来越便宜，所以直接耦合放大电路的使用越来越广泛。除此之外很多物理量如压力、液面、流量、温度、长度等经过传感器处理后转变为微弱的、变化缓慢的非周期电信号，这类信号还不足以驱动负载，必须经过放大。因这类信号不能通过耦合电容逐级传递，所以，要放大这类信号，采用阻容耦合放大电路显然是不行的，必须采用直接耦合放大电路。但是各级之间采用了直接耦合的联接方式后却出现前后级之间静态工作点相互影响及零点漂移的问题，在此主要分析零点漂移的产生原因，并寻找解决的办法。 1直接耦合放大电路的特点 当多级放大电路需要放大频率极低的信号，甚至直流信号时，级间采用阻容耦合和变压器耦合都不适用，必须采用如图1所示的直接耦合方式。 图1中的阻容耦合方式只用一只电容器就将两级放大电路连接起来，方式简单。耦合电容器具有隔直通交作用。根据信号频率的高低选取电容器的电容量，使容抗很小，就能顺利传送交流信号;电容器的隔直作用，使各级放大电路的静态工作点各自独立，互不影响，只要各级
实验一 单级阻容耦合放大电路设计
实验一单级阻容耦合放大电路设计 一、设计任务及目的 设计任务：设计一个分压式偏置的单级的小信号放大器，输入和输出分别用电容和负载隔直流，设计静态工作点，计算电路元件参数，拟定测试方案； （1）在面包板或万能板上安装电路，测量并调试静态工作点。 （2）测量设计好的偏置电压和电流。 （3）测量所设计电路的实际电压放大倍数。 （4）测量所设计电路的实际输入、输出电阻。 设计目的： （1）学习晶体管放大器的实计方法。 （2）研究静态工作点对输出波形影响及静态工作点的调整方法。 （3）掌握静态工作、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测试方法。 二、设计要求和指标 已知条件：VCC=+12V，信号源Us=10Mv（P-P），内阻Rs=600Ω，负载RL=2KΩ 1、主要技术指标：输入内阻Ri>2kΩ,输出电压Uo≥0.3V,输出电阻Ro<5K. 2、频率响应20Hz-500KHz 3、I CQ=（0.5-2）mA，V BQ=(3~5)V(理论)，U BQ>> U BE I CQ=（5-10）I BQ。 三、放大电路的基本原理 下图为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用R B1和R B2 组 成的分压电路，并在发射极中接有电阻R E ，以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入 端加入输入信号u i 后，在放大器的输出端便可得到一个与u i 相位相反，幅值被放大了的输 出信号u ，从而实现了电压放大。 在上图电路中，当流过偏置电阻R B1和R B2的电流远大于晶体管T 的基极电流I B时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算：
1. 理论值设计 根据Ic=Ie,Rbe=Rbb+（1+B ）*26/Ie 若取Ic=0.9mA, UBQ=4V ,Rbb=300Ω,放大倍数为100，CC B2 B1B1B U R R R U +≈ 可得RE=4K Ω，RB1=10K Ω,RB2=20K Ω U CE ＝U CC －I C （R C ＋R E ）=5.7 电压放大倍数： be L C V r R R βA // -= =-38 输入电阻： R i ＝R B1 // R B2 // r be ＝3.5K Ω 输出电阻： R O ≈R C 2. （1）、静态工作点的测量 所谓静态工作点的测量，就是用合适的直流毫安表和直流电压表测量晶管的集电极电流Ie 和管压降Vce 。 (2)动态分析 （a ）测量电压放大倍数 接入负载2K ，在输入端B 加f=1KHz 正弦波交流信号，调节输入信号幅度，使输出端在示波器频幕上得到一个最大不失真波形，同时测量V o 值 注：vi 是设计要求为10mv ，这个信号时从函数信号发生器生产生的。 （b ）输入、输出电阻的测量 为了测量放大器的输入、出电阻，按图2电路在被测放大器的输入端与信号
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
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、输入输出电阻与频率特性; (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、输入输出电阻与频率特性; (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 1 A ; (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,实际与调试简单易行,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。其优点就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、设计与调试方便;电容对交流信号几乎不衰减;缺点就是低频特性变差;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,采用负反馈就是以降低放大倍数为代价的,目的就是为了改善放大电路的工作性能,如稳定放大倍数、改变输入与输出电阻、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 （1）原理分析: 阻容耦合放大器(图1)就是一种最常见多级放大器其电路。 图1两级阻容耦合及负反馈放大电路 图1就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。对于交流信号,各级之间有着密切的联系,前级的输出电压就就是后级的输入信号,两级放大器的总电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积。 四、设计仿真与调试 测量静态工作点 第一级:
两级阻容耦合放大电路
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 = 1 CQ I 3 1 1E E C CC R R 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 2 1 1 1 R R V R U CC B += 晶体管V 1的静态发射极电流为
3 1 1 3 1 1 1 1 7.0E E B E E E B EQ R R U R R UB U I +-≈+-= 静态集电极电流近似等于发射极电流，即 11 1 1 EQ BQ EQ CQ I I I I ≈-= 晶体管V 1的静态集电极电压为 11 1 C CQ CC CQ R I V U -= 两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为 21 u u u A A A = 其中，第一级放大电路的电压放大倍数为 1 1 1 1 1 )1(E be L u R r R A +++'- =ββ 晶体管V1的等效负载电阻为 2 1 1 i C L R R R =' 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(//[//2 2 2 4 3 2 E be i R r R R R β++= 晶体管V 1和V 2的输入电阻分别为 1 1 1 26 )1(300EQ be I r β++≈ 2 2 2 26 )1(300EQ be I r β++= 第二级放大电路的电压放大倍数为 2 2 2 2 2 2 )1(E be L u R r R A ββ++' - = 其中，等效交流负载电阻L C L R R R 2 2 ='。
直接耦合放大电路的特点
直接耦合放大电路的特点 直接耦合放大电路的特点 一般情况下，很多物理量如压力、液面、流量、温度、长度等经过传感器处理后转变为微弱的、变化缓慢的非周期电信号，这类信号还不足以驱动负载，必须经过放大。因这类信号不能通过耦合电容逐级传递，所以，要放大这类信号，采用阻容耦合放大电路显然是不行的，必须采用直接耦合放大电路。所谓直接耦合，就是将前一级的输出端直接接到后一级的输入端，如图7-1所示。 直接耦合放大电路与阻容耦合放大电路相比，具有以下特点： ① 电路中只有晶体管和电阻，没有大电容，级与级之间是直接联结，便于集成化。 ② 由于级间采用直接耦合，电路对于低频信号甚至直流信号都能放大。 ③ 前后级的静态工作点互不独立，相互影响。由图7-1可见，前级的集电极电位恒等于后级的基极电位，前级的集电极电阻R C1同时又是后级的基极偏流电阻，以致造成前后级的工作点互相影响，互相牵制。 图7-1 直接耦合两级放大电路 为使前后级静态工作点合适，工作正常，就必须瞻前顾后、通盘考虑。在图7-1所示的电路中，若三极管为硅管，则必存在 U CE1=U BE20.7V，这会造成整个放大器无法正常工作。为了使每一级都有合适的静态工作点，常用的方法是在后级发射极接入适当的电阻R E2或稳压管D z，抬高后级发射极电位，以增大前级U E1电压的作用，如图7-2(a)、(b)所示。
图7-2 抬高后级发射极电位的直接耦合放大电路 ④ 存在零点漂移现象。零点漂移是直接耦合放大电路存在的一个特殊问题。输入电压为零(u i=0)而输出电压(u o=0)不为零，且缓慢地、无规则地变化的现象，被称为零点漂移现象，如图7-3所示。 图7-3 零点漂移现象 存在零点漂移现象的直接耦合放大电路中，漂移电压和有效信号电压混杂在一起被逐级放大，当漂移电压大小可以和有效信号电压相比时，是很难在输出端分辨出有效信号电压的；在漂移现象严重的情况下，往往会使有效信号“淹没”，使放大电路不能正常工作。因此，必须找出产生零漂的原因和抑制零漂的方法。 在放大电路中，任何参数的变化，如电源电压的波动、元件的老化、元件参数随温度的变化等都将产生零点漂移。而在多级直接耦合放大电路中，又以第一级的漂移影响最大，因为第一级的漂移会被后面各级逐级放大。因此，抑制零漂要着重于第一级。在产生零点漂移的诸多原因中，以温度的影响最为严重。 作为评价放大电路零点漂移的标准，只看其输出漂移电压的大小是不充分的，还必须考虑到
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 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 1 A ； （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。 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 （1）原理分析： 阻容耦合放大器（图1）是一种最常见多级放大器其电路。
小信号阻容耦合放大电路设计
郑州科技学院 《Multisim10电子仿真实验与设计》报告 题目小信号阻容耦合放大电路设计 学生姓名杨春城 专业班级 10级电子科学与技术二班 学号201031051 院（系）电气工程学院 指导教师刘林阴 完成时间2013年09月09日
目录 1小信号阻容耦合放大电路设计 (1) 1.1设计目的 (1) 1.2设计要求 (1) 1.3设计说明 (1) 1.4设计静态工作点并计算元件参数 (2) 2 仿真设计 (2) 2.1搭建实验电路 (2) 2.2仿真分析 (3) 3分析研究 (6) 3.1问题分析 (6) 3.2放大电路动态性能指标的检测 (7) 4总结 (9)
1小信号阻容耦合放大电路设计 1.1设计目的 通过小信号阻容耦合放大电路仿真设计来讨论单元电路的一般分析、设计、元器件选取与调试的思路、流程、技巧和方法。 1.2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： |Av|>40,Ri>1k,Ro>3k?,fL<100Hz,fH>100kHz,电路的 Vcc=+12V,Rl=3k?,Vi=10Mv,Rs=600?. 1.3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电路。 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 T150MHz，I CEO0.1uA，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。 1.4设计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)/1.5k ?=1.6k ?，Re=1.6k ? Rb2=βVBQ/(510)I1=(1224) k ?,取Rb2=20k ? Rb1=Rb2(Vcc-VBQ)/VBQ=20(12-3)/3=60k ?,取Rb1=56k ?. Rbe=rbb’+26β/ICQ=1240 ?，RL’=|Av|rbe/β=0.827k ? Rc=RLRL’/(RL-RL’)=1.14k ?,取Rc=1.2k ?. 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。 2 仿真设计 2.1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所示。
两级阻容耦合负反馈放大电路 教学设计
两级阻容耦合负反馈放大电路 教学目标 1.掌握放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标 的影响； 2.掌握两级阻容耦合负反馈放大电路的装配(设计、布线、制板、安装、 焊接、调试)技能； 3.熟悉模拟电子技术技能训练中常用电子测量仪器的综合使用技能。 工作任务 掌握两级阻容耦合负反馈放大电路的装配与调试技能。 实训器材 表5-2-2 工具、材料、仪器 工具、仪器材料 双踪示波器一台连接导线若干 函数信号发生器一台焊锡丝若干 指针式万用表或数字式万用表一台元器件见表5-2-1 晶体管毫伏表一台 电烙铁45W、镊子、尖嘴钳各一把 直流稳压电源一台 实践操作 基础知识 基础知识 （一）工作原理 1.反馈的基本概念 图5-2-1 反馈放大电路方框图 负反馈放大器有四种组态，即电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。 图5-2-2为两级阻容耦合负反馈放大实训电路
图5-2-2 两级阻容耦合负反馈放大电路实训电路图 2.主要性能指标如下： （二）电路元器件明细表 技能训练1.按图5-2-2所示电路在多孔印制电路板上正确插装、焊接各元器件及电路连接线。 2.检查各元器件装配、连线无误后,接通+12V电源。调试、测试电路的静态工作点，测量开环电压放大倍数。 3.测量闭合放大电压放大倍数 4.测试负反馈对电路非线性失真改善效果。 （1）调试、测量两级阻容耦合负反馈放大电路的静态工作点（开环状态） ①按最大不失真输出为依据进行调试： 表5-2-3 电路最大不失真输出时输入、输出波形 输入波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数 时间挡位： 幅度挡位： 峰峰值： 输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数
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 课程：高频电子线路课程设计 学生姓名：刘奋奕 学号：11101072021 院系：物理与机电工程学院 专业班级：11电子信息科学与技术（2）班 指导教师姓名及职称：周永明教授 洪远泉实验师 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
三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性
三种耦合方式下放大电路交流负载线的特性摘要：通过对常见的阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式下共发射极放大电路交流负载线特性的研究，给出了三种耦合方式下放大电路交流负载线的共同形式，以及常见三种耦合方式下共发射极放大电路交流负载线的具体形式，阐述了这三种耦合方式下放大电路交流负载线的相同和不同之处，以及三种耦合方式直流负载线方程与交流负载线方程的关系。 0 引言 图解法在用于放大电路分析时，由于其形象直观而常用于放大电路静态工作点及波形失真问题的分析。 其中，交流负载线则用于估算最大不失真输出电压。但是，目前高等院校电子线路教材并没有给出交流负载线方程的形式及其推导过程，只给出交流负载线的斜率和画法。因此，在一些文献中采用戴维南定理或叠加定理等方法推导和讨论了共射极阻容耦合放大电路或直接耦合放大电路的交流负载线方程，但是对变压器耦合放大电路并未作推导和讨论。 本文对反映放大电路输出特性的阻容耦合、变压器耦合以及直接耦合方式下共发射极接法放大电路的交流负载线进行了分析和研究，给出了这三种耦合方式下共发射极放大电路交流负载线的特性，并对变压器耦合放大电路的交流负载线方程进行了推导。 1 交流负载线及其方程形式 放大电路在交流信号源和直流信号电源共同作用时，晶体管管压降△uce 和集电极电流△i c 通过交流等效负载R'L 所表现出的关系△ic= f ( △uce ) 描述了交流信号输入后动态工作点移动的轨迹，这一直线我们将其称之为交流负载线。 由文献[ 8] 知，阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式共射极放大电路的交流通路输出端均为如图1 所示的形式。其输出端交流电压、电流关系为： 对阻容耦合及直接耦合而言，集电极负载是Rc 和RL 的并联值，即R' L = Rc//RL 。对变压器耦合而言，集电极负载是R'L = n2RL ，n 为变压器变比。 将交流量、直流量和总的瞬时量之间的关系△i c=I c+ i c，△uce= Uce+ uce 代入式( 1) 得： 式( 2) 代表了通过Q 点，斜率为- 1/ R'L 的直线,即为放大电路交流负载线方程。该方程在纵轴上的截距为I c + Uce/ R'L ，在横轴上的截距为Uce + I cR'L 。若设V'= Uce + I cR' L ，则其在纵轴和横轴上的截距也可分别表示为V'/ R'L 及V'，这与直流负载线在纵轴和横轴上的截距表现形式完全相同。
晶体管两级耦合放大电路设计-
2014级《模拟电子技术》课程设计说明书 晶体管放大电路 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名： 学号： 指导教师：张松华职称副教授 专业： 班级： 完成时间：
摘要 放大器是能把输入信号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成，在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等装置中都离不开放大器。放大器已经在这个高度发达的社会中，成了我们生活中不可缺少的一部分。 通常放大电路的输入信号是很微弱的，一般为毫伏或微伏数量级，因此应用中经常需要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。由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路，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，如果耦合电路是采用电阻、电容进行耦合，则叫做“阻容耦合”。 课题设计了一个两级放大电路，为了尽可能保证不失真放大并且兼顾放大电路稳定性的要求，两级放大电路采用阻容耦合方式进行了设计，然后采用Multisim软件对所设计的两级阻容耦合放大电路进行了仿真，仿真结果符合设计要求，然后利用AD软件制出PCD图，再完成实物制作和调试，调试结果表明，所设计的两级阻容耦合放大电路负载增益为61.33，空载增益为72.58，基本达到设计要求。 关键词：晶体管；放大电路；阻容耦合；通频带；增益
目录 1 绪论 (1) 1.1 阻容耦合电路介绍 (1) 1.2 设计要求 (1) 2 设计原理及参数设定 (2) 2.1电源设计 (2) 2.1.1电源变压器设计 (2) 2.1.2整流电路设计 (2) 2.1.3滤波电路设计 (3) 2.1.4 稳压电路设计 (4) 2.2 放大电路设计 (5) 2.2.1 第一级放大电路设计 (5) 2.2.2第二级放大电路设计 (7) 3 电路仿真和分析 (9) 3.1空载调试 (9) 3.2 负载调试 (10) 4 电路制作与调试 (11) 4.1 电路制作 (11) 4.2 调试与分析 (11) 4.2.1 直流稳压电源的调试 (11) 4.2.2放大电路的调试 (11) 结束语 (13) 参考文献 (14) 致谢 (15) 附录A 原理图 (16) 附录B PCB图 (17) 附录C 实物图 (18) 附录D 元器件清单 (19)
电子专业技术实验报告阻容耦合放大电路
电子技术实验报告阻容耦合放大电路
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学生实验报告 系别电子工程系课程名称电子技术实验 班级实验名称阻容耦合放大电路 姓名实验时间2011年 3 月16 日 学号指导教师 报告内容 一、实验目的和任务 1.学习放大电路频率特性的测量方法； 2. 观察电路元件参数对放大电路频率特性的影响； 3．进一步熟练掌握和运用放大电路主要性能参数（如静态工作点参数、放大倍数、输入电阻、输出电阻）的测试方法； 4.巩固多级放大电路的有关理论知识。 二、实验原理介绍 本实验采用的电路如图3-1所示。 1.中频段的电压放大倍数 在图3-1电路中的中频段，耦合电容和旁路电容可以当作交流短路，三极管的电容效应可以忽略不计。此时，考虑后级放大电路对前级放大电路所构成的负载效应时，也 R作为前级放大电路的负载，则前级放大电路的电压放就是将后级放大电路的输入电阻 2i
大倍数为 ef be i c i O u R r R R U U A )1() //(121 111ββ++-== （3-1） 其中，2i R 是后级放大电路的输入电阻，222212////be B B i r R R R =，后级放大倍数为 be l c O O u r R R U U A )//(2212β-== （3-2） 全电路的电压放大倍数为 211 1u u O O i O i O um A A U U U U U U A === （3-3） 2.低频段和高频段的电压放大倍数 在低频段和高频段，放大电路的电压放大倍数是一个复数，它是频率的函数，其模值与相角都随频率变化。 （1）单级放大电路在低频段和高频段的电压放大倍数 在低频段，三极管的电容效应可以忽略不计，但是耦合电容和旁路电容的容抗较大，它们的交流压降不能忽略。电压放大倍数用下式表示： f f j A L um UL -= ? 1A （3-4） 其中，L f 是放大电路的下限频率。 在高频段，耦合电容和旁路电容的阻抗非常小，它们的交流压降很小，可以忽略，可作交流短路处理，但三极管的电容效应对电路性能的影响则必须考虑。电压放大倍数可用下式表示： H Um UH f f j A += ? 1A (3-5) 其中，H f 是放大电路的上限频率。 (2)多级放大电路在低频段和高频段的电压放大倍数 多级放大电路的电压放大倍数等于各级放大电路电压放大倍数的乘积： ??=? ? ? ? 321u A A A A u u u (3-6)
多级放大电路习题参考答案
第四章多级放大电路习题答案3.1学习要求 （1）了解多级放大电路的概念，掌握两级阻容耦合放大电路的分析方法。 （2）了解差动放大电路的工作原理及差模信号和共模信号的概念。 （3）理解基本互补对称功率放大电路的工作原理。 3.2学习指导 本章重点： （1）多级放大电路的分析方法。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 本章难点： （1）多级放大电路电压放大倍数的计算。 （2）差动放大电路的工作原理及分析方法。 （3）反馈的极性与类型的判断。 本章考点： （1）阻容耦合多级放大电路的静态和动态分析计算。 （2）简单差动放大电路的分析计算。 3.2.1多级放大电路的耦合方式 1．阻容耦合 各级之间通过耦合电容和下一级的输入电阻连接。优点是各级静态工作点互不影响，可单独调整、计算，且不存在零点漂移问题；缺点是不能用来放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号，且不能在集成电路中采用阻容耦合方式。 静态分析：各级分别计算。
动态分析：一般采用微变等效电路法。两级阻容耦合放大电路的电压放大倍数为： 其中i2L1r R =。 多级放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻，输出电阻就是最后一级的输出电阻。 2．直接耦合 各级之间直接用导线连接。优点是可放大变化很缓慢的信号和直流分量变化的信号时，且适宜于集成；缺点是各级静态工作点互相影响，且存在零点漂移问题，即当0i =u 时0o ≠u （有静态电位）。引起零点漂移的原因主要是三极管参数（I CBO ，U BE ，β）随温度的变化，电源电压的波动，电路元件参数的变化等。 3.2.2差动放大电路 1．电路组成和工作原理 差动放大电路由完全相同的两个单管放大电路组成，两个晶体管特性一致，两侧电路参数对称，是抑制直接耦合放大电路零点漂移的最有效电路。 2．信号输入 （1）共模输入。两个输入信号的大小相等、极性相同，即ic i2i1u u u ==。在共模输入信号作用下，电路的输出电压0o =u ，共模电压放大倍数0c =A 。 （2）差模输入。两个输入信号的大小相等、极性相反，即id i2i12 1u u u =-=。在共模输入 信号作用下，电路的输出电压o1o 2u u =，差模电压放大倍数d1d A A =。 （3）比较输入。两个输入信号大小不等、极性可相同或相反，即i2i1u u ≠，可分解为共模信号和差模信号的组合，即： 式中u ic 为共模信号，u id 为差模信号，分别为： 输出电压为： 3．共模抑制比 共模抑制比是衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力的重要指标，定义为A d 与A c 之比的绝对值，即： 或用对数形式表示为：
阻容耦合电路
电压并联负反馈电路 1．实验电路 2．工作原理 在放大电路中，当输入信号为恒流源或近似恒流源时，若反馈信号取自输出电压O U ，并转换成反馈电流F i ，与输入电流1i 求差后放大，则得到电压并联负反馈放大电路。 3．仿真数据和图形 （蓝线代表输入，黑线代表输出） 测得i U =999.83mv,o U =5.005v 4.实验分析
◆ 电路类型的判别 由电路图可知，输出端与输入端均与反馈点相连，因此为电压并联负反馈。 ◆ 分析计算 电压放大倍数52 1011=-=-==R R u u A F i o uf 2414 .1=i U =1v 50=?=i uf U A U v 由上可知：计算值近似于测量值。 5．电路的特点 若集成运放的od A 与id r 趋于无穷大，则其净输入电压和输入电流均可忽略不计。由此可得 ,0=≈P N u u ,1 F o F R u i - = F i i ≈1 所以 11F o R i u -≈ 由上试表明，一旦1F R 的取值确定，0u 仅仅决定于1i ，故可将电路的输出看成为由电流1i 控制的电压源0u 。在1i 一定的情况下，0u 基本不变，近似为恒压源，因而放大电路的输出电阻趋于零。 6．心得体会 通过本次实验，我更深刻的掌握了负反馈放大电路的基本知识以及集成运放电路的基本原理。理解了负反馈放大电路的反馈类型的判别，而且学会了计算电路中的相关参数。 这次实验我最大的收获是：负反馈放大电路的许多性能之所以会得到一定程度的改善，归根到底是由于放大电路的输出信号部分的或全部的引回到放大电路的输入端，从而可以对输出信号随时加以调整。反馈越深，放大电路性能改善的程度就越明显。
两级阻容耦合放大电路实验任务书
实验三两级阻容耦合放大电路 一、实验目的 （1）熟悉晶体管的管型、管脚和电解电容器的极性。 （2）学习两级阻容耦合放大电路静态工作点的调节方法。 （3）测量每级放大器静态工作点，并比较测量值与计算值。 （4）测量每级放大器的电压增益，并比较测量值与计算值。 （5）测量两级阻容耦合放大电路的电压增益，并比较测量值与计算值。（6）观察两级阻容耦合放大电路的输入与输出波形，测量其相位差。 二、实验器材 虚拟实验设备 ◆操作系统为Windows XP的计算机1台 ◆Electronics Workbench Multisim 8.x～9.x电子线路仿真软件1套 ◆示波器Oscilloscope1台 ◆直流稳压源1个 ◆数字万用表1个 ◆函数信号发生器1台 ◆电阻（250Ω，1/4W）2个 ◆电阻（750Ω，1/4W）2个 ◆电阻（5.1KΩ，1/4W）2个 ◆电阻（4.7KΩ，1/4W）2个 ◆电阻（10KΩ，1/4W）2个 ◆电阻（51KΩ，1/4W）2个 ◆电解电容（1μF，25V）2个 ◆电解电容（47μF，25V）2个 ◆NPN型晶体管2N3904 2个 实际工程实验设备 ◆模拟实验箱1台 ◆函数信号发生器DF1647 1台 ◆双踪示波器DF4320 1台 ◆数字万用表DT9806 1个 ◆晶体管毫伏表DF2173B 1台 ◆电阻（250Ω，1/4W）2个 ◆电阻（750Ω，1/4W）2个 ◆电阻（5.1KΩ，1/4W）2个 ◆电阻（4.7KΩ，1/4W）2个 ◆电阻（10KΩ，1/4W）2个 ◆电阻（51KΩ，1/4W）2个 ◆电解电容（1μF，25V）2个 ◆电解电容（47μF，25V）2个 ◆NPN型晶体管2N3904 2个
两级阻容耦合放大电路
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 i 的输出特性曲线中直流负载线与横轴的交点 U CEQI =V CC ，与纵轴的交点 （U CE =0时）集电极电流为 I V CC I CQ 1 二 R Ci * R E1 + R E 3 静态工作点 Q i 位于直流负载线的中部附近，由静态时的集电极电流 I CQI 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 i 的基级偏压为 R V CC U B1 R 2 晶体管V 1的静态发射极电流为 vcc 12V R1 RC1 5.1kD C2 * 1UF-P0L V2 RE1 24 OD RE 3 + 75 □□ CE1 ^47uF-POL XUL-M RC2 5.1k0 STXJ 丄 C 1 2N39D-J 2阳gm
U BI - UB U BI - 0.7 静态集电极电流近似等于发射极电流，即 晶体管V 1的静态集电极电压为 两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为 其中，第一级放大电路的电压放大倍数为 1 R 1 E (1 ) R E 1 r be2 (1 2 ) R E 2 EQ 1 R E 1 R E 3 R E1 R E 3 I CQ 1 EQ 1 BQ 1 I EQ 1 CQ 1 V CC I CQ 1 R C 1 A u 1 A u2 其中，等效交流负载电阻 R L2 o L 晶体管V1的等效负载电阻为 R i2 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 R i2 二 R 3 // R 4 //[ r be2 (1 2 )R E2 ] 晶体管V 1和 V 的输入电阻分别为 r be1 300 (1 r be 2 300 (1 2 ) 26 I EQ 1 26 I EQ 2 第二级放大电路的电压放大倍数为 A u?二 R C 1
第三章 多级放大电路答案
科目:模拟电子技术 题型:填空题 章节:第三章多级放大电路 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1. 某放大器由三级组成，已知各级电压增益分别为16dB，20dB，24dB，放大器的总增益为 60dB 。 2. 某放大器由三级组成，已知各级电压增益分别为16dB，20dB，24dB，放大器的总电压放大倍数为 103。 3. 在差动式直流放大电路中，发射极电阻Re的作用是通过电流负反馈来抑制管子的零漂，对共模信号呈现很强的负反馈作用。 4. 在双端输入、输出的理想差动放大电路中，若两输入电压U i1=U i2，则输出电压U o= 0 。 5. 在双端输入、输出的理想差动放大电路中，若U i1=+1500μV，U i2=+500μV，则可知差动放大电路的差模输入电压U id= 1000uV 。 6. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，它们是直接耦合、阻容耦合和变压器耦 合。 7. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，它们是直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。 8. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，它们是阻容耦合、直接耦合和变压器耦合。 9. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，其中直接耦合方式易于集成，但存在零点漂移现象。 10. 多级放大电路常用的耦合方式有三种，其中直接耦合方式易于集成，但存在零点漂移现象。 11. 若三级放大电路的A u1=A u2=30dB，A u3=20 dB，则其总电压增益为 80 dB。 12. 若三级放大电路的A u1=A u2=30dB，A u3=20 dB，则其总电压放大倍数折合为 104倍。 13. 在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级负载电阻的，而前级的输出电阻则也可视为后级的信号源内阻。 14. 在多级放大电路中，后级的输入电阻是前级的负载电阻，而前级的输出电阻则也可视为后级的信号源。 15. 在实际应用的差动式直流放大电路中，为了提高共模抑制比，通常用恒流源 代替发射极电阻Re，这种电路采用双电源供电方式。 16. 在实际应用的差动式直流放大电路中，为了提高共模抑制比，通常用恒流源代替发射极电阻Re，这种电路采用双电源供电方式。 科目:模拟电子技术 题型:选择题 章节:第三章多级放大电路 难度:全部 ----------------------------------------------------------------------- 1. 一个放大器由两个相同的放大级组成。已知每级的通频带为10kHz，放大器的总通频带是： D 。 A、10kHz； B、20kHz； C、大于10kHz； D、小于10kHz； 2. 设单级放大器的通频带为BW1，由它组成的多级放大器的通频带为BW，则（A ）