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实验一 单级放大电路的设计和仿真

实验一 单级放大电路的设计和仿真
实验一 单级放大电路的设计和仿真

实验一单级放大电路的设计与仿真

一、实验目的

1、掌握放大电路的静态工作点的调整和测试方法。

2、掌握放大电路的动态参数的测试方法。

3 、观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。

二、实验内容和步骤

1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(峰值

10mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。

2.调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的

输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。

3.调节电路静态工作点(调节电位计),使电路输出信号不失真,并且幅度尽

可能大。在此状态下测试:

1电路静态工作点值;

2三极管的输入、输出特性曲线和 、rbe 、rce值;

3电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;

4电路的频率响应曲线和fL、fH值。

三、实验步骤

1.设计分压偏置的单管电压放大电路(电路图入图1所示)

图1

2.测定饱和失真和截止失真

1)饱和失真

调节滑动变阻器,当滑动变阻器的值为15kΩ时,示波器中输出电压的波形底部

被削平,出现了饱和失真。如图2所示

图2

对电路进行直流分析,得到如下静态工作点的值:

Ib=2.28mA,Ic=11uA,Vce=0.63V

2) 截止失真

由于输入的信号过小,因此很难观察到截止失真的现象,因此将小信号的峰值调至50mV,调节滑动变阻器,当滑动变阻器的值为50kΩ时,示波器中输出电压的波形顶部被削平,出现截止失真。如图3所示。

图3

对电路进行直流分析,得到如下静态工作点的值:

3)观察不失真并测定参数

调节滑动变阻器,当滑动变阻器的值为30kΩ时,波形基本对称且幅度最大,如图5所示

图5

再通过对电路图进行直流分析,得到如下静态工作点的值:

4.测试三极管的输入、输出特性曲线和β、r be 、r ce值

1)当电路不失真时,可根据Ib与Ic的值测得β=Ic/Ib=212

2) 三极管的输入特性曲线:

图6为测试三极管输入的实验图,使用直流扫描,可得输入特性曲线如图7所示:

图6

图7

静态时Ib=7.64uA,在图7中找到静态工作点Q, 在Q点附近取两个点,斜率的倒数即为r be,r be=dx/dy=5.25KΩ

3)三极管的输出特性曲线:

图8为测试三极管输出的实验图,使用直流扫描,可得输出特性曲线如图9所示:

图8

图9

Ib=7.64uA

通过静态时的Ic找到Q点,在Q点附近取两个点,斜率的倒数即为r ce=dx/dy=68k

4.测量电路的输入电阻、输出电阻和电压增益

1)测量输入电阻

输入电阻的测试电路如图10所示。将万用表XMM2设置为交流电流表,万用表XMM1设置为交流电压表。从这两个表中读出电流和电压的值,如图11所示。Ri=Vi/Ii=3.8kΩ

图10 测量输入电阻电路图

图11 电流表与电压表读数

2)测量输出电阻

输出电阻的测试电路如图12所示。将万用表XMM2设置为交流电流表,万用表XMM1设置为交流电压表。从这两个表中读出电流和电压的值,如图13所示。Ro=Vo/Io=2.9kΩ

图12 测量输出电阻电路图

图13 电流表与电压表读数

3)测量电压增益

测量电压增益的电路图如图14所示,XMM1测量输入电压,XMM2测量输出电压,示数如图15所示。Av=Vo/Vi=78.56

图14测电压增益实验图

4.电路的频率响应曲线和fL、fH值

对电路进行交流分析,得到频率响应曲线如图16所示,由最大分贝减3分贝得

到fl和fh的值,fl=78.43HZ,fh=23.02MHZ:

图16

5误差分析

三极管的β真=220,实际测得的β=212,误差E=|β真-β|/β真=3.6%

Ri=R1//(R2+R5)//rbe=3.77k,实验测得Ri=3.8k,误差E=|Ri真-Ri|/Ri真=0.88%

Ro=R3=3k,实验测得Ro=2.9k E=|Ro真-Ro|/Ro真=3.3%

|Av|=β*Rl//R3/rbe=79.15, 实验测得Av=78.56,误差E=0.75%

存在误差,一方面是选不失真的静态工作点时,存在一定的偏差,在输入输出曲线中,选两点求斜率也会导致有误差,但是所有误差在可接受范围之内。

四、实验小结

当三极管工作在放大区时具有电流放大作用,只有给放大电路中的三级管提供合适的静态工作点才能保证三极管工作在放大区,如果静态工作点不适合,输出波形则会产生非线性失真。实验中,采用峰值为10mV的信号源,由于输入的信号过小,因此很难观察到截止失真的现象,找到原因后,我测截止失真时将信号源的峰值调到了50mV,出现了截止失真。所以可以看出,放大器的信号源对截止失真的观察有影响。

当静态工作点设置在合适的位置时,即保证三极管在交流信号的整个周期均

工作在放大区时,三极管有电流放大特性,通过适当的外接电路,可实现电压放大。表征放大电路放大特性的交流参数有电压放大倍数,输入电阻,输出电阻。

由于电路中有电抗元件电容,另外三极管中的PN结有等效电容存在,因此,对于不同频率的输入交流信号,电路的电压放大倍数不同,电压放大倍数与频率的关系定义为频率特性,频率特性包括:幅频特性——即电压放大倍数的幅度与频率的关系;相频特性——即电压放大倍数的相位与频率的关系。

结论

这个实验是我EDA设计的第一个实验,由于是刚刚开始,所以花了比较多的时间去做,做完后回想起来,感觉这个实验不管是原理还是设计的复杂度,都是相对简单的,花费比较的时间一方面是对软件不太熟悉,另一个原因是我比较马虎。当做截止失真的部分时,我无论怎么调节电路,都不出现截止失真,我当时太关注各个电阻和电容,忽视了信号源的问题,所以我分析了很久无果。浪费了很多时间后才发现是信号源的问题。这次试验是我熟悉可multisim这个软件,同时,教会我学习中除了要抓重点,细节也不可以忽视。

参考文献

[1] 付文红、花汉兵《 EDA技术与实验》机械工业出版社 2007年

[2] 王建新、姜萍《电子线路实践教程》科学技术出版社 2003年

[3] 郑步生、吴渭《Multisim 2001 电路设计及仿真入门与应用》 2002年

[4]周淑阁,付文红, 等. 模拟电子技术基础[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004.

[5]温平平,贾新章.模拟乘法器的建模及其应用[J].电子科技,2004,3 .

实验二负反馈放大电路的设计与仿真

一实验目的

1研究负反馈对放大电路输出信号的影响。

2掌握负反馈对放大电路输入电阻Ri、输出电阻Ro以及电压增益的影响,并且验证AF≈1/F.

3了解负反馈对放大电路通频带的影响和非线性失真的影响。

二实验要求

1.设计一个阻容耦合两级电压放大电路,要求信号源频率10kHz(峰值

1mv) ,负载电阻1kΩ,电压增益大于100。

2.给电路引入电压串联负反馈:

1)测试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。

三实验步骤

1. 设计一个阻容耦合两级电压放大电路(电路如图1所示),用示波器连接输入端和输出端,波形如图2所示,从中可以计算出不接负载时电路放大倍数。Av=Vo/Vi=714.08

图1

图2

2.电路引入电压串联负反馈,电路如图3所示,用电压表测输入端和输出端的电压,如图4示,从中可以计算出接负载时电路放大倍数。Af=Vo/Vi=56.17 电压串联负反馈电路中,F=Vf/Vo,电压表连接后,如图5所示,测得F=0.017

图3

图4

图5

3.负反馈接入前后的输入输出电阻

1)接入前

测输入电阻的电路图如图6所示,其中XMM1为电压表,XMM2为电流表,示数如图7所示Ri=1.4k

图6

图7

测输入电阻的电路图如图8所示,其中XMM1为电压表,XMM2为电流表,示数如图9所示,Ro=3.7k

图8

图9

2)接入后

测输入电阻的电路图如图10所示,其中XMM1为电压表,XMM2为电流表,示数如图11所示Ri=5.04k

图10

图11

测输出电阻的电路图如图12所示,其中XMM1为电压表,XMM2为电流表,示数如图13所示Ro=52Ω

图12

图13

单管共射极放大电路仿真实验报告

单管共射极分压式放大电路仿真实验报告 班级__________姓名___________学号_________ 一、实验目的:1.学会放大器静态工作点的调试方法,分析静态工作点对放大器性能的影响。 2.掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的 测量法。 3.熟悉简单放大电路的计算及电路调试。 4.能够设计较为简单的对温度稳定的具有一定放大倍数的放大电路。 二、实验要求:输入信号Ai=5 mv, 频率f=20KHz, 输出电阻R0=3kΩ, 放大倍数Au=60,直 流电源V cc=6v,负载R L=20 kΩ,Ri≥5k,Ro≤3k,电容C1=C2=C3=10uf。三、实验原理: (一)双极型三极管放大电路的三种基本组态。 1.单管共射极放大电路。 (1)基本电路组成。如下图所示: (2)静态分析。I BQ=(V cc-U BEQ)/R B (V CC为图中RC(1)) I=βI BQ

U CEQ=V CC-I CQ R C (3)动态分析。A U=-β(R C管共集电极放大电路(射极跟随器)。 (1)基本电路组成。如下图所示: (2)静态分析。I BQ=(V cc-U BEQ)/(R b +(1+β)R e)(V CC为图中Q1(C)) I CQ=βI BQ U CEQ=V CC-I EQ R e≈V CC-I CQ R e (3)动态分析。A U=(1+β)(R e管共基极放大电路。 (1)基本电路组成。如下图所示:

(2)静态分析。I EQ=(U BQ-U BEQ)/R e≈I CQ (V CC为图中RB2(2)) I BQ=I EQ/(1+β) U CEQ=V CC-I CQ R C-I EQ R e≈V CC-I QC(R C+R e) (3)动态分析。AU=β(R C极管将输入信号放大。 2.两电阻给三极管基极提供一个不受温度影响的偏置电流。 3.采用单管分压式共射极电流负反馈式工作点稳定电路。 四、实验步骤: 1.选用2N1711型三极管,测出其β值。 (1)接好如图所示测定电路。为使ib达到毫安级,设定滑动变阻器Rv1的最大阻值是 1000kΩ,又R1=3 kΩ。

实验1 单级放大电路

实验1 单级放大电路 1.实验目的 1)学习使用电子仪器测量电路参数的方法。 2)学习共射放大电路静态工作点的调整方法。 3)研究共射放大电路动态特性与信号源内阻、负载阻抗、输入信号幅值大小的关系。2.实验仪器 示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。 3.预习内容 1)三极管及共射放大器的工作原理。 2)阅读实验内容。 4.实验内容 实验电路为共射极放大器,常用于放大电压。由于采用了自动稳定静态工作点的分压式偏置电路(引入了射极直流电流串联负反馈),所以温度稳定性较好。 1)联接电路 (1)用万用表判断实验箱上的三极管的极性和好坏。由于三极管已焊在实验电路板上,无法用万用表的h EF档测量。改用万用表测量二极管档测量。对NPN三极管,用正表笔接基极,用负表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN结导通;再用负表笔接基极,用正表笔分别接射极和集电极,万用表应显示PN结截止。这说明该三极管是好的。用万用表判断实验箱上电解电容的极性和好坏。对于10μF电解电容,可选择200kΩ电阻测量档,用万用表的负极接电解电容的负极,用万用表的正极接电解电容的正极,万用表的电阻示数将不断增加,直到超过示数的范围。这说明该电解电容是好的。 ⑵按图1.1联接电路。 ⑶接通实验箱交流电源,用万用表测量直流12V电源电压是否正常。若正常,则将12V 电源接至图1.1的Vcc。 图1.1 共射极放大电路

⑷ 测量电阻R C 的阻值。将V i 端接地。改变R P (有案可查2 2k Ω、100k Ω、680k Ω三个可变电阻可选择),测量集电极电压V C ,求 I C =(V CC -V C )/R C 分别为0.5mA 、1mA 、1.5mA 时三极管的β值。建议使用以下方法。 b B cc 2b B B R V V R V I -=+ p 1b b R R R += B C I I =β (1-1) 请注意,电路断电、电阻从电路中开路后才能用万用表测量电阻值。本实验用测电阻值、电 压值来计算电流值,而不是直接测量电流,是因为本实验电路的电流较小,测量电流的测量误差较测量电压、电阻的误差大。同时还因为测量电流时万用表的内阻趋于零,使用不当很可能损坏万用表。 Vcc=11.992 V 图1.2是示意图。它示意i C 并不严格等于βi B , 只是近似等于βi B ;或者说β并不是一个常数。通常, β随i B 增大而增大。 对于一个三极管,β随i B 的变化越小越好。用图 解法表示共发射极放大器放大小信号的原理可知,β 随i B 变化而变化是正弦波小信号经共发射极放大器放 大后产生非线性谐波失真的原因。若表1.1中β的数 值较接近,则表1.6中的非线性谐波失真应较小。使 用不同实验箱的同学之间可验证上述分析。由此可见, 在制作小信号放大器时,若要求其非线性谐波失真尽可能小,则应挑选β值随i B 变化而变化尽可能小的三极管。 2) 调整静态 电压放大器的主要任务是使失真尽可能小地放大电压信号。为了使输出电压失真尽可能小,一般地说,静态工作点Q 应选择在输出特性曲线上交流负载线的中点。若工作点选得太高,放大器在加入交流信号后容易引起饱和失真;若选得太低,容易引起截止失真。对于小信号放大器而言,若输出交流信号幅度较小,电压放大器的非线性失真将不是主要问题,因此Q 点不一定要选在交流负载线的中点,而可根据其他要求来选择。例如,希望放大器耗电省、噪声低,或输入阻抗高,Q 点可选得低一些。 将V i 端接地。调整R P ,使V C =6V ,测量计算并填写表1.2,绘制直流负载线,估算静态工作点和放大电路的动态范围;分析发射极直流偏置对放大器动态范围的影响。

单级放大电路知识点

一、三种常见共射放大电路静态分析见下表所示 上表是常见共射电路的静态工作点。对于实际电路不一定完全跟表中电路相同。求解时遵循以下几点可以求出。 1.思路:①画出该电路的直流通路图。 ②从电源经过基极绕到地列出电压方程(有些电路需经过电工知识进行简化,像分压式可用戴维南定理对R b1、R b2部分等效)求出I BQ 。 ③根据电流放大作用求出I CQ 。 ④从电源经过集电极到发射极到地列电压方程求出U CEQ 。 2.静态工作点的稳定 (1)固定偏置电路 没有稳定静态工作点作用,只能用在要求不高的电路中。 (2)分压式偏置电路 ①静态工作点稳定过程 ②工作点稳定对电路元件参数要求 A .要稳定效果好:V BQ 要一定,就要求I 1≈I 2 I BQ 。这样才能保证V BQ ≈ R b2 R b1+R b2 V G 。一般情况下 ??? ??I 1≈I 2=(5~10)I BQ 硅管 I 1≈I 2=(10~20)I BQ 锗管 B .稳定静态工作点效果:V EQ =I EQ R E 的上升使U BEQ 下降。当R e 越大,U BEQ 下降越快,调整灵敏度

越高,这样就有V EQ U BEQ ,一般有?????V BQ =(3~5)U BEQ 或(3~5)V 硅管 V BQ =(5~10)U BEQ 或(1~3)V 锗管。 (3)集—基反馈式 静态工作点稳定过程:V CQ =V G -(I CQ +I BQ )R c 二、三种常见共射放大电路动态分析见下表所示

几点说明: 1.r be 是三极管的输入电阻,属动态电阻,即交流阻抗,但其大小跟晶体管的静态电流大小有关,一般的估算公式为r be =r ′bb +(1+β)26mV I E mA =r ′bb +26mV I BQ mA 单位为欧姆(Ω)。 (2)r′bb 为三极管基极的等效 电阻,小功率一般约为300Ω,近似计算时,按给出值代入,不给出值时取300Ω代替。 2.输入电阻r i 和输出电阻r o 的物理意义。 r i 表征放大器输入端,相对于信号源而言是信号源的等效负载电阻。r i 越大,则向信号源索取的电流越小,信号源负担越轻。r o 表征放大器的输出端,相对于负载而言是负载的信号源,r o 即为信号源内阻,显然r o 越小,带负载的能力越强。 三、射极输出器 1、静态工作点 I BQ R b +I BQ (1+β)R e +U BEQ =V G , I CQ =βI BQ , U CEQ =V G -I EQ R e ≈V G -I CQ R e 2、动态分析 ①电压放大倍数:A u =(1+β)R L ′/[r be +(1+β)R L ′],其中R L ′=R e ∥R L ②输入电阻:r i =[r be +(1+β)R L ′]∥R b ③输出电阻:r o =∥R e ,其中R s ′=R b ∥R s 3、射极输出器的特性: 射极输出器是共集电极电路,又称射极跟随器(uo ≈ui ,且同相) 电压放大倍数略小于1,电压跟随特性好,输入阻抗高,输出阻抗低,具有一定的电流放大能力和功率放大能力。 射极输出器的反馈类型为电压串联负反馈,且反馈系数为1,属深度负反馈,Auf ≈1/F =1。 4、射极输出器的应用 在多级放大电路中,射极输出器可作为输入级,以减轻信号源的负担;也可用作输出级,提高带负载的能力;还可作为放大器的中间隔离级,减小后级对前级电路的影响;另外,还可以用作阻抗变换器。

《线性电子线路》实验五 单级交流放大电路

实验五 单级交流放大电路(一) 一、实验目的 1、熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。 2、学会放大器静态工作点的调试方法,理解电路元件参数对静态工作点和放大器性能的影响。 3、 掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 二、实验原理 1、原理简述 图2.2.1为电阻分压式静态工作点稳定放大器电路。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 0,从而实现了电压放大。 图2.2.1 共射极单管放大器实验电路 2、静态参数分析 在图2.2.1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: CC B2 B1B1 B U R R R U +≈ (2-1) U CE =U CC -I C (R C +R E ) (2-3) 3、动态参数分析 电压放大倍数 be L C V r R R β A // ?= (2-4) 输入电阻 R i =R B1 / R B2 / r be (2-5) 输出电阻 R O ≈R C (2-6) 4、 测量与调试 B E BE B E I R U U I )1(β+≈?≈ (2-2)

放大器的静态参数是指输入信号为零时的I B 、I C 、U BE 和U CE 。动态参数为电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真电压和通频带等。 (1) 静态工作点的测量 测量放大器的静态工作点,应在输入信号u i =0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压U E 或U C ,然后算出I C 的方法,例如,只要测出U E ,即可用 E E E C R U I I = ≈算出I C (也可根据C C CC C R U U I ?=,由U C 确定I C ), 同时也能算出U BE =U B -U E ,U CE =U C -U E 。 为了减小误差,提高测量精度,应选用内阻较高的直流电压表。 (2) 静态工作点的调试 放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流I C (或U CE )的调整与测试。 静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时u O 的负半周将被削底,如图2.2.2(a)所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即u O 的正半周被缩顶(一般截止失真不如饱和失真明显),如图2.2.2(b)所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的输入电压u i ,检查输出电压u O 的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。 (a) (b) 图2.2.2 静态工作点对u O 波形失真的影响 改变电路参数U CC 、R C 、R B (R B1、R B2)都会引起静态工作点的变化,如图2.2.3所示。但通常多采用调节偏置电阻R B2的方法来改变静态工作点,如减小R B2,则可使静态工作点提高等。 图2.2.3 电路参数对静态工作点的影响 所谓的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如输入信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说,产生波形失真是信号

单级交流放大电路

深圳大学实验报告课程名称:模拟电路 实验项目名称:单级交流放大电路 学院:信息工程学院 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、预习要求 1.复习三极管及单管放大电路工作原理。

2.进行放大电路静态工作点和电压放大倍数的估算。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量 图1.l 基本放大电路 如三极管为3DG6,放大倍数β一般是25—45;如为9013,一般在150以上 (1)用万用表判断实验箱上三极管V的极性和好坏,电解电容C的极性和好坏。 U BE=0.7V、U BC=0.7V,反向导通电压无穷大。 所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V电源,关断电源后再连线), 、 (2)按图1.2接线,调整R P使V E=2.2V,计算并填表1.1。 图1.2 工作点稳定的放大电路 为稳定工作点,在电路中引入负反馈电阻R e,用于稳定静态工作点,即当环境温度变化时,保持静态集电极电流I CQ和管压降U CEQ基本不变。依靠于下列反馈关系: T↑—β↑—I CQ↑—U E↑—U BE↓—I BQ↓—I CQ↓,反过程也一样,其中R b2的引入是为了稳定U b。但此类工作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了,而输入电阻r i变大了,输出电阻r o不变。

e be L c u R r R R A )1()(ββ++-= ,))1((21e be b b i R r R R r β++=,c o R r = 由以上公式可知,当β很大时,放大倍数u A 约等于 e L c R R R ,不受β值变化的影响。 输出波形时要调节R b1,使输出波形最大且不失真时开始测量。输入输出波形两者反相,相差180度。 (3) 信号源频率不变,逐渐加大信号源幅度,观察V O 不失真时的最大值并填表1.2。 分析图1.3的交流等效电路模型,由下述几个公式进行计算: E be I mV r 26) 1(200β++≈,be ce c L V r r R R A β-=,c ce o be b b i R r r r R R r ==,2

单级放大电路实验

单级共射放大电路实验报告 一、实验目的 1.熟悉常用电子仪器的使用方法。 2.掌握放大器静态工作点的调试方法及对放大器电路性能的影响。 3.掌握放大器动态性能参数的测试方法。 4.进一步掌握单级放大电路的工作原理。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 4.交流毫伏表 5.直流稳压源 三、预习要求 1.复习基本共发射极放大电路的工作原理,并进一步熟悉示波器的正确使用方法。 2.根据实验电路图和元器件参数,估算电路的静态工作点及电路的电压放大倍数。 3.估算电路的最大不失真输出电压幅值。 4.计算实验电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro。 5.根据实验内容设计实验数据记录表格。 四、实验原理及测量方法 实验测试电路如下图1-1所示: 1.电路参数变化对静态工作点的影响: 放大器的基本任务是不失真地放大信号,实现输入变化量对输出变化量的控制作用,要使放大器正常工作,除要保证放大电路正常工作的电压外,还要有合适的静态工作点。放大器的静态工作点是指放大器输入端短路时,流过电路直流电流IBQ、ICQ及管子C、E极之间的直流电压UCEQ和B、E极的直流电压UBEQ。图5-2-1中的射极电阻BE1、RE2是用来稳定放大器的静态工作点。其工作原理如下。 ○1用RB和RB2的分压作用固定基极电压UB。

由图5-2-1可各,当RB、RB2选择适当,满足I2远大于IB时,则有 UB=RB2·VCC/(RB+RB2) 式中,RB、RB2和VCC都是固定不随温度变化的,所以基极电位基本上是一定值。 ○2通过IE的负反馈作用,限制IC的改变,使工作点保持稳定。具体稳定过程如下: T↑→IC↑→IE↑→UE↑→UBE↓→IB↓→IC↓ 2.静态工作点的理论计算: 图5-2-1电路的静态工作点可由以下几个关系式确定 U B=R B2·V CC/(R B+R B2) I C≈I E=(U B-U BE)/R E U CE=V CC-I C(R C+R E) 由以上式子可知,,当管子确定后,改变VCC、RB、RB2、RC、(或RE)中任一参数值,都会导致静态工作点的变化。当电路参数确定后,静态工作点主要通过RP调整。工作点偏高,输出信号易产生饱和失真;工作点偏低,输出波形易产生截止失真。但当输入信号过大时,管子将工作在非线性区,输出波形会产生双向失真。当输出波形不很大时,静态工作点的设置应偏低,以减小电路的表态损耗。 3.静态工作点的测量与调整: 调整放大电路的静态工作点有两种方法(1)将放大电路的输入端电路(即Ui=0),让其工作在直流状态,用直流电压表测量三极管C、E间的电压,调整电位器RP使UCE稍小于电源电压的1/2(本实验为UCE为4V即可),这表明放大电路的静态工作点基本上已设置在放大区,然后再测量B极对地的电位并记录,根据测量值计算态工作点值,以确保三极管工作在导通状态。(2)放大电路接通直流电源,并在输入端加上正弦信号(幅度约为10mV,频率约为1kHz),使其工作在交直流状态,用示波器监视输出电压波形,调整基极电阻RP,使输出信号波形不失真,并在输入信号增大信号增大时,输出波形同时出现截止失真和饱和失真。这表明电路的静态工作点处于放大区的最佳位置。撤去输入正弦信号(即令UI=0),使电路工作在直流状态,用直流状态,用直流电压表测量三极管三个极对地的电压UB、UE、UC,即可计算出放大器的直流工作点ICQ、UCEQ、UBEQ的大小。 4.电压放大倍数的测量与计算 电压放大倍数是指放大电路输出端的信号电压与输入端的信号电压之比,即:AU=Uo/Ui 图上电路中 Au=-β(Rc//RL)/rbe Rbe= rbb/+(1+β)26mV/IEQ 其中, r bb/一般取300Ω。 当放大电路的静态工作点设置合理后,在电路的输入端加入正弦信号,用示波器观察放大电路的输出波形,并调节输入信号幅度,使输出波形基本不失真。用交流毫伏表或示波器分别测量放大电路的输入、输出电压,按定义式计算即可得电路的电压放大倍数。 5.输入电阻Ri的计算 输入电阻的测量原理如下图所示。

电子技术实验报告—实验4单级放大电路

电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路 系别: 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期: ?

目录 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) (一)单级低频放大器的模型和性能 (3) (二)放大器参数及其测量方法 (5) 四、实验内容 (7) 1、搭接实验电路 (7) 2、静态工作点的测量和调试 (8) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (9) 4、放大器上限、下限频率的测量 (10) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (11) 五、思考题 (11) 六、实验总结 (11)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 (一) 单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放

大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容C e,这样就引入了电流串联负反馈。

电子专业技术实验报告—实验4单级放大电路

电子技术实验报告—实验4单级放大电路

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电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路系别: 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期:

目录 一、实验目的 (5) 二、实验仪器 (5) 三、实验原理 (5) (一)单级低频放大器的模型和性能 (5) (二)放大器参数及其测量方法 (7) 四、实验内容 (9) 1、搭接实验电路 (9) 2、静态工作点的测量和调试 (10) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (11) 4、放大器上限、下限频率的测量 (12) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (13) 五、思考题 (13) 六、实验总结 (13)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 (一)单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放

大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容C e,这样就引入了电流串联负反馈。

模电仿真实验 共射极单管放大器

仿真实验报告册 仿真实验课程名称:模拟电子技术实验仿真仿真实验项目名称:共射极单管放大器 仿真类型(填■):(基础■、综合□、设计□) 院系:专业班级: 姓名:学号: 指导老师:完成时间: 成绩: .

. 一、实验目的 (1)掌握放大器静态工作点的调试方法,熟悉静态工作点对放大器性能的影响。 (2)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 (3)熟悉低频电子线路实验设备,进一步掌握常用电子仪器的使用方法。 二、实验设备及材料 函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。 三、实验原理 电阻分压式共射极单管放大器电路如图3.2.1所示。它的偏置电路采用(R W +R 1)和R 2组成的分压电路,发射极接有电阻R 4(R E ),稳定放大器的静态工作点。在放大器的输入端加入输入微小的正弦信号U i ,经过放大在输出端即有与U i 相位相反,幅值被放大了的输出信号U o ,从而实现了电压放大。 在图3.2.1电路中,当流过偏置电阻R 1和R 2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进行估算(其中U CC 为电源电压): CC 21W 2 BQ ≈ U R R R R U ++ (3-2-1) C 4 BE B EQ ≈I R U U I -= (3-2-2) )(43C CC CEQ R R I U U +=- (3-2-3) 电压放大倍数 be L 3u ||=r R R β A - (3-2-4) 输入电阻 be 21W i ||||)(r R R R R += (3-2-5) 图3.2.1 共射极单管放大器

电子技术实验报告—实验单级放大电路

电子技术实验报告 实验名称:单级放大电路系别: 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期: 实验报告完成日期:

目录 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) (一)单级低频放大器的模型和性能 (3) (二)放大器参数及其测量方法 (5) 四、实验内容 (7) 1、搭接实验电路 (7) 2、静态工作点的测量和调试 (8) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (9) 4、放大器上限、下限频率的测量 (10) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (11) 五、思考题 (11) 六、实验总结 (11)

一、实验目的 1.学会在面包板上搭接电路的方法; 2.学习放大电路的调试方法; 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4.研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能; 5.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 2.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 4.数字万用表1台 5.多功能电路实验箱1台 6.交流毫伏表1台 三、实验原理 (一)单级低频放大器的模型和性能 1. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Hz~几百kHz的低频信号进行不失真地放

大,是放大器中最基本的放大器,单级低频放大器根据性能不同科分为基本放大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压(或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压(或电流)送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反,则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同,一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小,因此放大器的增益下降;同时改善了放大器的其他性能:提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真,以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流,从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上,去掉射极旁路电容C e,这样就引入了电流串联负反馈。

实验一单级放大电路

实验一单级放大电路 一、实验目的 1、掌握单管电压放大电路的调试和测试方法。 2、掌握放大器静态工作点和负载电阻对放大器性能的影响。 3、学习测量放大器的方法,了解共射极电路的特性。 4、学习放大器的动态性能。 二、实验仪器 1、模拟电路实验箱及附件板 2、示波器 3、万用表 4、直流毫伏表 5、交流毫伏表 6、函数发生器 7、+12V电源 三、实验原理 实验采用分压式工作点稳定电路,如图1.1所示。

1、静态工作点的估算 当流过基极分压电阻的电流远远大于三极管的基极电流时,可以忽略BQ I , 则有:CC 2b 1b 1 b BQ V R R R V += ,e BEQ BQ EQ CQ R U V I I -=≈ )(e c CQ CC e EQ c CQ CC CEQ R R I V R I R I V U +-≈--= β CQ BQ I I = 2、动态指标的估算与测试 放大电路的动态指标主要有电压放大倍数,输入电阻,输出电阻及通频带等。 理论上,电压放大倍数be L u r R A '-=β ,输入电阻be be 2b 1b i ////r r R R R ≈=,输出电阻c o R R ≈ 测量电压放大倍数时,首先将电路调整到的合适静态工作点,给定输入电压i u ,在输出电压不失真的情况下,用毫伏表测出输出电压o u 与输入电压i u 的 有效值,则i o u U U A = 四、实验内容及步骤 1、在模拟电路实验箱上插上附件板,按图1.1电路,用插接线连接实验电

路,接线完毕,检查无误后,接上+12V直流电源。 2、调试静态工作点 接通直流电源前,先将R W调至最大,函数信号发生器输出旋钮旋至零。接通+12V电源、调节R W,使I C=2.0mA(即U E=2.0V),用直流电压表测量U B、U E、U C及用万用电表测量R B2值。记入表1-1。 表1-1 I C=2mA 3、测量电压放大倍数 在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号u S,调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压U i 10mV,同时用示波器观察放大器输出电压u O波形,在波形不失真的条件下用交流毫伏表测量下述两种情况下的U O值,并用双踪示波器观察u O和u i的相位关系,记入表1-2。 表1-1 I C=2mA 表2.1

实验一 单级放大电路

实验一单级放大电路 学号:2015117329 姓名:史立昕专业:电子信息类 一、实验目的 1、熟悉电子元器件和模拟电路实验箱的使用。 2、学会测量和调整放大电路静态工作点的方法,观察放大电路的非线性失真。 3、学习测定放大电路的电压放大倍数。 4、掌握放大电路的输入阻抗、输出阻抗的测试方法。 5、学习基本交直流仪器仪表的使用方法。 二、实验仪器 示波器、信号发生器、万用表。 三、实验内容及步骤 1、连接电路,按图连好线路。仿真电路如下:

2、调整静态工作点 将函数信号发生器的输出通过输出电缆接至Us两端,调整函数信号发生器输出的正弦波形,使f=1khz,Ui=10mv。使放大电路工作在交直流状态,调整基极电阻Rp1,在示波器上观察Uo的波形,将Uo 调整到最大不失真输出,并在输入信号增大时,输出波形同时出现截止失真和饱和失真,表明电路的静态工作点处于放大区的最佳位置。用万用表测量静态工作点记录数据如下:(测量Uce和Ic时,应使用万用表的直流电压档和直流电流档) 3测量放大电路的电压放大倍数 调节函数信号发生器的输出,使f=1khz,Ui=10mv的正弦信号,用示波器观察输出的波形,调节Rp2,在波形最大不失真时,用晶体管毫伏表测量放大器空载时的输出电压及负载时的输出电压Uo的实测值。 4测放大器的输入、输出阻抗 (1)输入阻抗:断开电阻1R2,用万用表的欧姆档测量信号源与放大器之间的电阻1R1,用晶体管毫伏表测量信号源两端电压Us以及放大器输入电压Ui,可求得放大电路的输入阻抗:

经测量:1R1=5.1KΩ,Us=6.8mV,Ui=0.3V。 所以输入阻抗为:Ri=4.026kΩ。 (2)输出阻抗:在放大器输出信号不失真的情况下,断开RL,用晶体管毫伏表测量输出电压Uo,接上RL,测得UoL,则可求得放大电路的输出阻抗: 经测量:Uo=0.61V;UoL=0.92V;RL=5.1K。 所以输入阻抗为:Ro=12.98k. 5观察放大电路的非线性失真 (1)工作点合适,输入信号过大引起非线性失真:在静态工作点不变的情况下增大输入信号,用示波器观察输出波形的失真现象,用万用表测量Ic和Uce的值。 经测量:Uce=1.201V;Ic=0.54mA。 仿真波形如下: (2)工作点不合适,引起线性失真:在放大器输入电压Ui不变的情

实验一 单级交流放大电路 实验报告

实验一单级交流放大电路 一、实验目的 1.熟悉电子元器件和模拟电路实验箱, 2.掌握放大电路静态工作点的调试方法及其对放大电路性能的影响。 3.学习测量放大电路Q点,A V ,r i ,r o 的方法,了解共射极电路特性。 4.学习放大电路的动态性能。 二、实验仪器 1.示波器 2.信号发生器 3.数字万用表 三、实验原理 1.三极管及单管放大电路工作原理。 以NPN三极管的共发射极放大电路为例说明三极管放大电路的基本原理: 三极管的放大作用是:集电极电流受基极电流的控制,并且基极电流很小的变化,会引起集电极电流很大的变化,。如果将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间,这就会引起基极电流Ib的变化,Ib的变化被放大后,导致了Ic很大的变化。如果集电极电流Ic是流过一个电阻R的,那么根据电压计算公式U=R*I可以算得,这电阻上电压就会发生很大的变化。我们将这个电阻上的电压取出来,就得到了放大后的电压信号了。 2.放大电路静态和动态测量方法。 放大电路良好工作的基础是设置正确的静态工作点。因此静态测试应该是指放大电路静态偏置的设置是否正确,以保证放大电路达到最优性能。 放大电路的动态特性指对交流小信号的放大能力。因此动态特性的测试应该指放大电路的工作频带,输入信号的幅度范围,输出信号的幅度范围等指标。 四、实验内容及步骤 1.装接电路与简单测量 图1.1 工作点稳定的放大电路

(1)用万用表判断实验箱上三极管V 的极性和好坏,电解电容C 的极性和好坏。 测三极管B 、C 和B 、E 极间正反向导通电压,可以判断好坏;测电解电容的好坏必须使用指针万用表,通过测正反向电阻。 三极管导通电压UBE=0.7V 、UBC=0.7V ,反向导通电压无穷大。 (2)按图1.1所示,连接电路(注意:接线前先测量+12V 电源,关断电源后再连线),将RP 的阻值调到最大位置。 2.静态测量与调整 接线完毕仔细检查,确定无误后接通电源。改变R P ,记录I C 分别为0.5mA 、1mA 、1.5mA 时三极管V 的β值。 注意:I b 和I c 一般用间接测量法,即通过测V c 和V b ,R c 和R b 计算出I b 和I c 。此法虽不直观,但操作较简单,建议采用。以避免直接测量法中,若操作不当容易损坏器件和仪表的情况。 (2)按图1.1接线,调整R P 使V E =1.8V ,计算并填表1.1。 为稳定工作点,在电路中引入负反馈电阻Re ,用于稳定静态工作点,即当环境温度变化时,保持静态集电极电流ICQ 和管压降UCEQ 基本不变。 依靠于下列反馈关系: T ↑—β↑—ICQ ↑—UE ↑—UBE ↓—IBQ ↓—ICQ ↓,反过程也一样。其中Rb2的引入是为了稳定Ub 。但此类工作电路的放大倍数由于引入负反馈而减小了,而输入电阻ri 变大了,输出电阻ro 不变。 e be L c u R r R R A )1()(ββ++-= ,))1((21e be b b i R r R R r β++=,c o R r = 由以上公式可知,当β很大时,放大倍数约等于e L c R R R ,不受β值变化的 影响。 表1.1 注意:图1.1中b 为支路电流。 3.动态研究 (1)按图1.2所示电路接线。 (2)将信号发生器的输出信号调到f=1KHz ,幅值为500mV ,接至放大电路的A 点,经过R 1、R 2衰减(100倍),V i 点得到5mV 的小信号,观察V i 和V O 端波形,并比较相位。 图中所示电路中,R1、R2为分压衰减电路,除R1、R2以外的电路为放大电路。由于一般信号源在输出信号小到几毫伏时,会不可避免的受到电源纹波影响出现失真,而大信号时电源纹波几乎无影响,所以采取大信号加R1、R2衰减形式。此外,观察输出波形时要调节Rb1,使输出波形最大且不失真时开始测量。输入输出波形两者反相,相差180度。

仿真实验四 共射极放大电路分析

仿真实验四 共射极放大电路分析 一、实验目的: (1)认真理解和掌握含三极管的非线性电路的特点 (2)使用Multisim 验证三极管的等效小信号模型 二、实验原理及实例 小信号分析法是分析非线性电阻电路的主要方法之一。在非线性电路中,同时有直流电压0U 和随时间变化变化的输入信号源s u t () 的作用。如果在任何时刻都有0U >s u t () ,则可以采用小信号分析法。 具体步骤如下: (1)画放大电路的小信号等效电路。 (2)估算be r 。为此,还要求得静态电流eq I (3)求电压增益V A 。 (4)计算输入、输出电阻o ,R R i 三、仿真实验设计 如下图所示求该电路的电压增益。 (1)当电路中只有直流电流作用时,求出静态工作点

2120.0454m 250800.0036312 1.104BE B C B CE C V I A K I I A V R I V ββ-= =Ω ====-= (2)画出该电路的小信号等效电路

计算相关参数: 26200(180)7730.0454 3.63 be r =++=Ω+ ()155.24770.63b C E V b BE i b be o C i R R A i R R R r R R k β=-=-=≈Ω ≈=Ω 对其仿真得: 由仿真结果可得67.56m 154.03435.23u O V i V V A V V = == 验证输入与输出的波形关系 :

可得到输入波形与输出波形为反向,所以-154.03V A = 测量输入、输出电阻的阻值: i 435771.30.435263.552824.40.0225i i O o V V R I mA V V R Io mA = ==Ω===Ω

多级交流放大器的设计经典电路

实验七多级交流放大器的设计 一.实验目的 1.学习多级交流放大器的设计方法。 2.掌握多级交流放大器的安装、调试与测量方法 二.预习要求 1.根据教材中介绍的方法,设计一个满足指标要求的多级交流放大器,计算出多级交流放大器中各元件的参数,画出标有元件值的电路图。 2.预习多级交流放大器的调试与测量方法,制定出实验方案,选择实验用的仪器设备。 三.实验原理 当需要放大低频范围内的交流信号时,可用集成运算放大器组成具有深度负反馈的交流放大器。由于交流放大器的级与级之间可以采用电容耦合方式,所以不用考虑运算放大器的失调参数和漂移的影响。因此,用运算放大器设计的交流放大器具有组装简单、调试方便、工作稳定等优点。 如果需要组成具有较宽频带的交流放大器,应选择宽带集成放大器,并使其处于深度负反馈。若要得到较高增益的宽带交流放大器,可用两个或两个以上的单级交流放大器级联组成。 在设计小信号多级宽带交流放大器时,输入到前级运算放大器的信号幅值较小,为了减小动态误差,应选择宽带运算放大器,并使它处于深度负反馈。由于运放的增益带宽积是一个常数,因此,加大负反馈深度,可以降低电压放大倍数,从而达到扩展频带宽度的目的。由于输入到后级运放的信号幅度较大,因此,后级运放在大信号的条件下工作,这时,影响误差的主要因素是运放的转换速率,运放的转换速率越大,误差越小。 四.设计方法与设计举例 1.设计方法与步骤: 169

170 (1)确定放大器的级数n 根据多级放大器的电压放大倍数A u Σ和所选用的每级放大器的放大倍数A ui ,确定多级 放大器的级数n 。 (2)选择电路形式 (3)选择集成运算放大器 先初步选择一种类型的运放,然后根据所选运放的单位增益带宽BW ,计算出每级放大 器的带宽。 ui Hi A BW f = (1) 并按(2)式算出。 121 '-=n Hi Hi f f (2) 多级放大器的总带宽H f 必须满足: ' Hi H f f ≤ (3) 若'Hi H f f >,就不能满足技术指标提出的带宽要求,此时可再选择增益带宽积更高的 运放。一直到多级放大器的总带宽H f 满足(3)式为止。 当所选择的运放满足带宽要求后,对末级放大器所选用的运放,其转换速率R S 必须满足: om R U f S ?≥max 2π (4) 否则会使输出波形严重失真。 (4)选择供电方式 在交流放大器中的运放可以采用单电源供电或正负双电源供电方式。单电源供电与正 负双电源供电的区别是:单电源供电的电位参考点为负电源端(此时负电源端接地)。而正负双电源供电的参考电位是总电源的中间值(当正负电源的电压值相等时,参考电位为零)。 (5)计算各电阻值 根据交流放大器的输入电阻和对第一级电压放大倍数的要求,先确定出第一级的输入 电阻和负反馈支路的电阻,然后再根据第二级电压放大倍数的要求,确定出第二级的输入电阻和负反馈支路的电阻。按此顺序,逐渐地把每级的电阻值确定下来。 (6)计算耦合电容 当信号源的内阻和运放的输出电阻被忽略时,信号源与输入级之间、级与级之间的耦 合电容可按下式计算。 i L R f C π2)10~1(= (5) 上式中,i R 是耦合电容C 所在级的输入电阻。类似地输出电容可按下式计算。 L L R f C π2)10~1(= (6) 2.设计举例

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