机械与电气工程学院
《模拟电子技术》课程设计报告
课题名称多级放大电路
1 设计任务
1 基本功能
（1）设计一个多级放大运算器，以差分运放、电压跟随器和有源负载为核心的放大器，使用分立原件三极管、电阻实现电压放大，使用电压跟随器减小输出电阻，增大负载能力，配合电容进行信号滤波，进而实现输出稳定、放大、不失真的波形。
（2）用multisim进行仿真，通过调试完成放大功能。对所设计的电路进行连线、测试，分析是否达到设计要求。
（3）了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
2 设计原理
（1）在实际的电子设备中，为了得到足够大的放大倍数或者使输入电阻和输出电阻达到指标要求，一个放大电路往往由多级组成。多级放大电路由输入级、中间级及输出级组成.于是，可以分别考虑输入级如何与信号源配合，输出级如何满足负载的要求，中间级如何保证放大倍数足够大。各级放大电路可以针对自己的任务来满足技术指标的要求.多级放大电路的设计采用四级结构。放大器主要由三个部分组成：差压放大器，恒流源共射级放大器，射级跟随器输出。其中差分放大器主要用于提高输入阻抗。恒流源共射级放大级主要用于放大信号，实现电压的放大。射级跟随器用于降低输出阻抗，增强负载能力。
（2）集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
（3）理想运算放大器特性，在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
（4）理想运放在线性应用时的两个重要特性输出电压UO与输入电压之间满足关系式
UO＝Aud（U+－U－）由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。（2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。
2电路设计
下图是电路模块的逻辑框图。
下图是multisim做的仿真图。
下面是电路原理图。
3设计要求
设计指标Array 1．输入电压：Vi p-p =30mV。
2．输入电阻（根据指标分配安排）。
3．频率特性（根据指标分配安排）。
4．总谐波失真度（THD）≦3%。
5．供电电压不超过±15V（具体按指标分配安排）。
6．全部用分立元器件组成，不得使用集成运算放大器等集成电路。核心部分必须包含两级共射放大电路，耦合方式自选，在确保指标的前提下可自行添加其他电路。
7. 所有元器件必须为标准件，且平均每级电路中包含的电位器个数不得超过1个（其中指标为增益可调的电路，每个电路的电位器总个数可增加1个）,最多不超过3个。
备注：1、电压增益偏差为±10%；
2、输入电阻要求在此范围内；
3、输出电阻要求在规定范围内；
4、供电电压为测试时的条件；
5、通频带为最低要求，所列范围必须包含在实测频带范围内；
6、必须包含级间反馈电路；
7、输出电压为交流信号最低值，实际不失真输出电压必须在此值之上。
设计要求
（1）放大器由四级放大电路组成。
（2）为满足输入电阻与输出电阻的要求，第一级与第四级放大电路不起放大作用，放大电路主要在二三级放大电路。
4测试数据
输入输出电阻数据记录
频率特性测试
5实物图
6总结
这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识，而且也培养了我的动手能力，更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些。
7参考文献
[1]康华光.电子技术基础-模拟部分(第四版)[M].北京:高等教育出版社,1999.
[2] 刘红，赵敏玲电工与电子技术实验机械工业出版社.
[3] 韩雪涛多级放大器及负反馈放大电路的识图方法
机械工业出版社.
[4] https://www.doczj.com/doc/8319192780.html,/view/cd1d6d641ed9ad51f01df22b.html
机械与电气工程学院 《模拟电子技术》课程设计报告 姓名： 学号： 班级： 指导教师：
课题名称：小信号多级放大电路设计 一、设计目的 1．通过本课程设计，掌握晶体管放大电路工作原理。 2．熟悉简单模拟电路的设计方法和主要流程。 3．学习模拟电路的制作与调试方法。 二、设计要求 1．输入电压：Vi p-p =30mV。 2．输入电阻:10k～40k。 3．频率特性:100HZ～100kHZ。 4．总谐波失真度（THD）≦3%。 5．供电电压：15V。 6.电压增益：100倍。 7．全部用分立元器件组成，不得使用集成运算放大器等集成电路。核心部分必须包含两级共射放大电路，耦合方式自选，在确保指标的前提下可自行添加其他电路。 8. 所有元器件必须为标准件，且平均每级电路中包含的电位器个数不得超过1个（其中指标为增益可调的电路，每个电路的电位器总个数可增加1个）,最多不超过3个。 三、方案设计 1．负反馈的类型 在输出端，取样方式分为电压取样（电压反馈）和电流取样（电流反馈），在输入端，比较方式分为串联比较（串联反馈）和并联比较（并联反馈）。因此负反馈放大电路有四种类型：电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。 2．负反馈对放大电路性能的影响 （1）引入负反馈使增益下降 闭环增益表达式为 =A/(1+AF) A f 其中D=1+AF为反馈深度。深度负反馈D>>1条件下
A f ≈1/F (2)负反馈提高增益的稳定性易得: d A f / A f =d A/(1+AF)*A=d A/D*A 上式表明，反馈越深，闭环增益的稳定性越好。（3）负反馈对输入电阻和输出电阻的影响 串联负反馈使R i 增加，并联负反馈使R i 下降。程度取决于反馈深度： R if =（1+AF）R i （串联负反馈） R if = R i /（1+AF）（并联负反馈） 电压负反馈使R o 下降，电流负反馈使R o 增加。程度上取决于反馈深度： R of =（1+AF）R o （电流负反馈） R of =R o /(1+AF) (电压负反馈) （4）负反馈展宽频带 基本放大电路高、低频响应均只有一个极点时，闭环上、下限截止频率为： f Hf =(1+AF)f H f Lf =f L /(1+AF) 3.方案确定 输入电阻：10k～40k，分析可知电路具有输入电阻较大的特点，则电路第一级要引入共集电路提高输入电阻。输出电阻：<1k，不是太小，则输出级不需要引入共集电路。电压增益：100倍，且题目要求必须要有两级共射电路，则电路分为两级共射放大。频率特性:100HZ～100kHZ，每一级的电容耦合，本来用10uF,但是通频带在仿真的时候下限只能达到290HZ，上限能达到4.5MHZ。所以用47uF电容耦合，能展宽通频带。 四、电路设计 设计电路图如图1所示
放大电路多级设计 I. 引言 放大电路是电子设备中常见的一种电路结构，用于将信号放大以增强其幅度或功率。在某些应用中，单级放大电路可能无法满足要求，因此需要通过多级放大电路进行设计。本文将探讨放大电路多级设计的原理和方法，以及其在实际应用中的一些考虑因素。 II. 基本放大电路 在开始讨论多级设计之前，我们先回顾一下基本的放大电路。放大电路通常由放大器、输入电路和输出电路组成。其中放大器负责将输入信号放大，输入电路负责对输入信号进行预处理，输出电路负责将放大后的信号传递给外部载荷。 III. 多级放大电路设计原理 多级放大电路通过将多个放大器级联来实现更高的增益。每个放大器级别都增加了总体放大电路的增益，并且可以实现更高的带宽。多级放大电路的设计要考虑以下几个因素： 1. 总增益要求：根据具体应用的需求，确定所需的总增益。随着级数的增加，总增益也会相应增加。 2. 频率响应：多级放大电路的频率响应应该与应用场景的要求相匹配。因此，在设计过程中要考虑各级放大器的带宽以及相位延迟等参数。
3. 稳定性：在级联放大器时，必须考虑反馈和补偿电路的设计，以 确保整个放大电路的稳定性。 IV. 多级放大电路设计方法 多级放大电路的设计可以通过以下步骤进行： 1. 确定总增益要求：根据应用需求确定所需的总增益。 2. 选择放大器类型：选择适合应用需求的放大器类型，如共射放大器、共基放大器或共集放大器等。 3. 确定各级增益：根据总增益要求和放大器性能参数，计算每个级 别的增益。 4. 考虑稳定性：设计反馈和补偿电路以确保整个放大电路的稳定性。 5. 考虑频率响应：根据应用的频率要求，选择适当的带宽和延迟参数。 V. 实际应用考虑因素 在实际应用中，多级放大电路的设计还需要考虑以下几个因素： 1. 电源供电：选择合适的电源供电电压和容量，以确保放大电路的 正常工作。 2. 噪声：多级放大电路的设计要考虑电路内部和外部噪声的影响， 并采取相应的措施进行抑制。
目录 一、设计要求----------------------------2 二、设计的作用、目的--------------------2 三、设计任务----------------------------2 四、设计的具体实现----------------------3 五、电路的仿真与校验-------------------10 六、心得体会---------------------------15 七、参考资料---------------------------16 八、附录-------------------------------16 九、总原理图---------------------------17
多级放大电路的设计与仿真 一、设计要求 1、完成全电路的理论设计 2、参数的计算和有关器件的选择 3、对电路进行仿真 4、撰写设计报告书一份；A3图纸至少一张。报告书要求写明以下主要内容 （1）总体方案的选择和设计 （2）各个单元电路的选择和设计 （3）仿真过程的实现 二、设计的作用、目的 1、进一步熟悉和掌握模拟电子电路的设计方法和步骤 2、进一步掌握实用电子电路的组成、原理，将理论和实践相结合 三、设计任务 设计一个多级放大电路，要求： 1、电源电压12伏，放大倍数为100 2、输入电阻为大于20K，输出电压的有效值大于1伏 3、频带为30Hz~30KHz 4、负载电阻为RL=2K，信号源内阻Rs=1K
四、设计的具体实现 I、方案的选择 1、电学中放大电路的放大的本质是能量的控制和转换。即在输入信号作用下，通过放大电路将直流电源的能量转换成负载所获得的能量，使负载从电源获得的能量大于信号源所提供的能量。 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，电压放大倍数大于2000，输出电阻小于100Ω等。这时就需要多个单级放大电路通过一定的耦合方式组成多级放大电路来达到实际应用所提到的要求。 多级放大电路主要有直接耦合、阻容耦合和变压器耦合等耦合方式。以下先介绍各耦合方式的特点： 直接耦合放大电路： （1）、能够放大交流信号和缓慢变化的信号以及直流信号。（2）、便于集成化 （3）、各级静态工作点相互影响，设置静态工作点困难 （4）、存在零点漂移。 阻容耦合放大电路：
第五章多级放大电路 第一节多级放大电路 在实际工作中，为了放大非常微弱的信号，需要把若干个基本放大电路连接起来，组成多级放大电路，以获得更高的放大倍数和功率输出。 多级放大电路内部各级之间的连接方式称为耦合方式。常用的耦合方式有三种，即阻容耦合方式、直接耦合方式和变压器耦合方式。 1.多级放大电路的耦合方式 1.1阻容耦合 通过电容和电阻将信号由一级传输到另一级的方式称为阻容耦合。图所示电路是典型的两级阻容耦合放大电路。 优点：耦合电容的隔直通交作用，使两级Q相互独立，给设计和调试带来了方便； 缺点：放大频率较低的信号将产生较大的衰减，不适合传递变化缓慢的信号，更不能传递直流信号；加之不便于集成化，因而在应用上也就存在一定的局限性。 1.2直接耦合
多级放大电路中各级之间直接（或通过电阻）连接的方式，称为直接耦合。 直接耦合放大电路具有结构简单、便于集成化、能够放大变化十分缓慢的信号、信号传输效率高等优点，在集成电路中获得了广泛的应用。 直接耦合放大电路存在的最突出的问题是零点漂移问题。所谓零点漂移是指把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。 1.3变压器耦合 变压器耦合放大电路如图所示。这种耦合电路的特点是：级间无直流通路，各级Q独立；变压器具有阻抗变换作用，可获最佳负载；变压器造价高、体积大、不能集成，其应用受到限制。 1.4级间耦合的优、缺点及应用比较
2.直接耦合放大电路的特殊问题——零点漂移 2.1零点漂移 所谓零点漂移是指当把一个直接耦合放大电路的输入端短路时，即输入信号为零时，由于种种原因引起输出电压发生漂移（波动）。 产生零点漂移的原因很多。如晶体管的参数随温度的年华、电源、电压的波动等，其中，温度的影响是最重要的。在多级放大电路中，又已第一、第二级的漂移影响最为严重。因此，抑制零点漂移着重点在第一、第二级。
模拟电子技术课程设计报告书 课题名称 多极低频电压放大器 姓 名 老子 学 号 877066788 院、系、部 电气系 专 业 指导教师 林心如 2011年 6月28日 ※※※※※※※※※ ※※ ※ ※ ※※ ※※※※※※※※※ 2009级模拟电子技术 课程设计
多级低频电压放大器 摘要 根据模拟电子技术基础的直接耦合实现了集成化，将前一级的输出端动过电阻接到后一级的输入端，直接耦合放大，所以我们通过直接耦合可以实现我们需要的电路发大倍数并且通过低频电路达到滤波的要求通过Au=Uo/Ui即多极放大电路的电压放大倍数等于组成它的各级电路电压放大倍数之积。其输入电阻是第一级的输入电阻，输出电阻是末级的输出电阻。在求解某一级的电压放大倍数时应将后级输入电阻作为负载。多级放大倍数Au=Au1*Au2,Au=1+Rf/R；f=1/2*3.14RC,算出所需要的电路 一、设计目的 1.能够较全面地应用“模拟电子技术基础”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-运算-仿真 -调试安装）。 2.培养独立思考、独立设计规定功能的模拟电子系统的能力。 3.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。 4.培养独立设计能力，熟悉Multisim软件的使用。 5.培养实际与理论相结合的思维能力。 6.培养书写综合设计实验报告的能力。 二、设计要求 1.要求电压放大倍数：[Au]>=600； 2.输出电压峰峰值：U>=10V（RL=1K）； 3.输入输出阻抗：Ri>=100K,Ro<=50； 4.通频带宽度：<=20Hz 三、设计方案及原理框图 1. 直接耦合放大器是多级放大器中最常见的一种，使用前、后级的直流工 作点互相不影响，各级放大电路的静态工作点和放大倍数可以单独计算然后相乘。 2.因为交流电压源客观的存在内阻，为了使电压源充分利用，应减小其内阻 值，所以使得输入电阻阻值尽可能的大；输出电阻阻值尽可能的小。根据要求规定阻值。 3.因为涉及低通电路，所以在设计电路框图应考虑电容和电阻之积。 4.因涉及静态工作点，所以该电路图应有直流电源。 5.每一级放大电路的电压放大倍数为输出电压与输入电压之比，其中，第一级的输出电压即为第二级输入电压，所以两级放大电路的放大倍数为两级放大倍数之积
模拟电子技术课程设计多级低频组容耦合放大 器 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
电子技术课程设计实验报告 基于Multisim10的电子电路设计与仿真 学院: 计算机与通信工程学院 班级：通信1002 姓名： 学号： 4 指导老师：陈勇 设计时间： 目录 课题二：（选做实验）多级低频组容耦合放大器 1.设计任务和设计要求-----------------------------------------7 2.设计思路与电路结构-----------------------------------------7 3.设计方案--------------------------------------------------------7 4.电路工作原理及计算过程-----------------------------------10 5.波形仿真结果-------------------------------------------------15 6.设计存在的缺陷-----------------------------------------------15 7.参考文献--------------------------------------------------------15 课题二：多极低频阻容耦合放大电路 1.设计任务与要求: (1)设计任务： 设计多级阻容耦合放大电路
(2)设计要求: a、输入正弦信号有效值U i=10mV，信号源内阻为50 Ω，工作频率 f=30Hz~ 30KHz； b、输出电压有效值U o≥1V； c、输出电阻Ro≤10 Ω； d、输入电阻Ri ≥20KΩ； e、温度变化时，开环Au/ Au =10%；闭环Auf/ Auf ≤1%。 2.设计思路 a、引入负反馈，确定反馈深度 b、确定放大电路级数 c、确定每一级电路组态和电压放大倍数 3.设计方案与电路结构 从设计指标要求看，设计该放大电路主要解决的问题是电压放大倍数及其稳定性、输入电阻、输出电阻等等，由于通频带要求不高，比较容易达到，设计时可以暂不考虑。 由于输出电阻小于10欧，而一般的设计输出器的输出电阻为几十到几百欧姆，所以需要用设计输出器作为输出级，同时要求电压放大倍数的稳定性高，所以电路引入适当的电压负反馈。 由于放大电路的输入电阻指标为20千欧，数值不是很高，因此可以用电压串联负反馈的方法实现。 综上所述，该放大电路的输入级采用共射放大电路，输出级用共集放大电路(设计输出器)，两极之间引入电压串联负反馈。
模拟电子电路课程设计 设计三极管多级音频放大器 一、设计题目 设计三极管多级音频放大器。 二、设计技术参数要求 要求输入阻抗大于20KΩ，电压增益大于400倍，输出阻抗小于200Ω，电源电压15V，输出信号峰峰值不小于8V,非线性失真度小于7%。 三、所用设备、仪器及器件 1.信号发生器一台，示波器一台，直流稳压电源一台，数字万用表一个，面包板一个。 2.9013NPN三极管4个，150KΩ的电阻1个，100KΩ的电阻3个，30KΩ的电阻1个，20KΩ的电阻2个，10KΩ的电阻2个，7.5KΩ的电阻1个，4.7KΩ的电阻1个，3KΩ的电阻1个，1.5KΩ的电阻一个，200Ω的电阻一个，100Ω的电阻3个，22.4uF的电容7个， 四、设计电路图
五、原理介绍 音频放大器实际上就是对比较小的音频信号进行放大。前置放大主要完成对小信号的放大，使用多个三极管对输入的音频小信号的电压进行放大。这个过程可以采用的是三极管组成的共射级放大电路和共基极放大电路，但是为了得到较稳定的静态工作点，我们选择了分压偏置的共射级放大电路，利用基级的偏置电阻的分压来稳定基极电位，从而稳定静态工作点。 如上图所示，此为音频放大器的原理图，其中首尾两级为射级跟随器，利用射级跟随器高输入阻抗、低输出阻抗的特点，来实现所要求的20KΩ高输入阻抗，200Ω的低输出阻抗。中间为放大区，因为对放大倍数要求较高，而一级放大最大也就200倍左右，因此一级放大不可能实现，所以选用两级放大来实现400倍的放大倍数。 其实可以实现放大的元器件不一定只有三级管组成的放大电路，场效应管也可以代替三级管实现放大，但是由于场效应管的放大倍数较小，一般在10以内，所以对于这样的设计要求，场效应管恐怕很难实现，因此确定用三极管组成的放大电路。 六、相关理论介绍 多级放大电路相关知识：
安康学院 学年论文﹙设计﹚ 题目多级放大器的设计与仿真 学生姓名李超峰学号2009222426所在院(系)电子与信息工程 专业班级电子信息与工程 指导教师王庆春 2011年9月8日
电子与信息工程系学年论文（设计）成绩评定表 学生姓名李超峰专业班级电子信息工程 09级2班 学号2009222426 指导老师职称工作单位 题目： 指导教师评语： 建议成绩： 指导教师（签字）： 年月日教研室意见： 教研室主任（签字）： 年月日
电子与信息工程系学年论文（设计）开题报告 姓名李超峰专业电子信息工程 班级2班指导老师王庆春 题目多级放大器的设计与仿真 1．本课题的基本内容 本放大器以差分放大电路、共E放大电路和功率发电路为核心的放大器，使用差分放大电路以减小外界信号的干扰，使用共E放大电路实现幅值放大，使用功率发电路减小输出电阻，增大负载能力，配合电容进行信号滤波，进而实现输出稳定、放大、不失真的波形 2．本课题的重点和难点 重点是实现电压放大的功能，有较小的输出阻抗 3．主要参考文献 [1] 周淑阁，付文红，模拟电子技术基础，北京：高等教育出版社，2006 [2]孙梅生，电子技术基础课程设计，北京：高等教育出版社，1998 [3]曾令荣，林茂等，温度监控报警系统设计[J]，电子制作 指导教师意见 指导教师： 年月日
多级放大器的设计与仿真摘要 （作者：李超峰） （安康学院电子与信息工程系电子信息与工程专业09级，陕西安康 725000） （指导教师：王庆春） 【摘要】本放大器以差分放大电路、共E放大电路和功率发电路为核心的放大器，使用差分放大电路以减小外界信号的干扰，使用共E放大电路实现幅值放大，使用功率发电路减小输出电阻，增大负载能力，配合电容进行信号滤波，进而实现输出稳定、放大、不失真的波形。在实验的过程中进行了仿真测试，使实验从理论到了实际，有非常重要的意义。 【关键字】放大器，差分放大，OTL功率放大，恒流源，实验箱，multisim Amplifiers are multi-stage the design and emulation summary （Author：Li Chaofeng） （Well-being Institute of Electronic and Information Engineering, Electronic Information and Engineering09grade；shaanxi； ankang；725000） （Instructor teacther：Wang Qingchun） 【Abstract】The amplifier differential amplification circuit, a total of E amplifier and power amplifier core circuit made using the differential amplifier to reduce signal interference from outside, using a total E amplifier circuit to achieve amplitude amplification, the use of power made the circuit reduces the output resistance , increase load capacity, with capacity for signal filtering, thus achieving output stability, amplification, undistorted waveform. In the course of the experiment in a simulation test, the experiment from theory to reality, have very important significance. 【Key words】Amplifier, differential amplifier, OTL power amplifier, current source, the experimental box, multisim
※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 电子技术课程设计报告书 课题名称 姓名 学号 院、系、部 专业 指导教师 201 年月日 多级负反馈交流放大器的电路设计 佳伟 （城市学院通信与电子工程学院通信工程专业，，41300）
1.设计目的 （1）进一步掌握放大三极管的使用方法； （2）进一步掌握中放大电路和反馈网络的设计思想。 2.设计思路 （1）从原理出发选定设计方案; (2) 设计采用负反馈网络电路和采用三级放大电路； （3）确定各级参数。 3.设计过程 （1）电路设计方框图及功能描述 图1 负反馈放大电路的基本框架 （2）电路的设计 如图2所示是一个三级放大电路，信号从输入级经电容耦合与一级放大电路的基极相连，放大后从集电极输出直接和下一级放大电路的基极相连。发射极的电阻和旁路电容保证了电路对交直流的反馈，集电极的电阻提供合适的静态工作点。信号经二级放大电路放大后由集电极输出经电容耦合后与下一级电路相连。同时电阻Rb1与上级电路形成电流并联负反馈，Rc2稳定该级电路的静态工作点。第三级为共集电极放大电路，所以信号由发射极输出经电容耦合作用与负载同时 R f3级放大电路形成电压串联负反馈使整个电路稳定
图2 多级负反馈式放大电路 （3）确定第一级电路的参数 电路如图3示为了提高输入电阻而又不致使放大倍数太低，应取E1I =0⋅5mA ，并选1β=50，则be1r ='be1r +（1+1β） E1 T I U =300+（50+1）5026⋅Ω⋅≈95K 2利用同样的 原则，可得'c1be1 1F11be1c1'1u1R r R )1(r R A ⋅≈++⋅=βββ⎪⎪⎪⎪⎭ ⎫ ⎝ ⎛ ⋅+F 1 be 11R r 11β 为了获得高输入电阻，而且希望u1A 也不要太小，并与第二级的阻值一致以 减少元器件的种类，取Ω=51R F1，Ω⋅=3K 3R c1'，Ω=15K R c1。选1V U E1=， 951050501R I 1R F1E1E1⋅=⋅-⋅=-= K Ω，选Ω=2K R E1。通过上式分析由此可得5101 0701122I U U R B1B1E2B1=⋅⋅+-⨯⋅=-= ） （K Ω选51K 。为了确定去耦电阻1R 再利
多级放大电路的设计 一、设计任务与要求 1、设计任务：多级放大电路的设计 2、设计要求： 设计一个阻容耦合三级放大电路，已给条件：Vcc=12V，R L＝2KΩ,信号源内阻R S＝0,管子采用9013（β约为180）。 要求技术指标： Auf >20, Au=500~2000, Rif >10KΩ，Rof <100Ω. 二、设计方法 分析：根据上述技术指标①要使输入电阻远大于输出电阻，由晶体管单管电路 三种基本接法知，必然要使用到共集放大电路，即有一级为共集放大电路，且它应该设置在最后一级才可。另外，为放大，其余两级用共射放大电路，设计构想图如下： 则，由上图可知道：因为共集放大电路放大倍数接近1,所以可通过调节两级为共射放大电路，使电路放大倍数在500~2000以内，如此便可达到Au所需要求技术指标。②由反馈知，要使输入电阻大输出电阻小，应使用电压串联负反馈，为获得反馈，反馈连接可由所学知识得到，通过调节可使Auf在指标范围内。这样，便可达到所需技术指标。如下图： 三、设计电路及参数选择 1、电路工作原理 首先由一级共射放大电路将输入电压输入使输出电压放大到一定倍数，再将一级输出电压输入到二级共射放大电路使输出电压放大到一定倍数，最后将二级输出电压输入到三级共集放大电路，使输出电阻很小。调节电路，使其符合技术指标。 为使反馈电路输入电阻大输出电阻小，引入电压串联负反馈，调节电路，使其符合技术指标。
（附：仪器设备 模电实验箱1台双踪示波器1台 低频信号发生器1台万用表1台 元器件及工具1套） 由工作原理可得实验电路图如下： 2、电路参数的选择 电容全部选用10μf，电阻在下列值范围波动：Rs=5.1KΩ,Rb12=33 KΩ,R1=0~100 KΩ,Rb11=24,Rc1=5.1 KΩ,Re12=0~1 KΩ,Re11=1.8 KΩ,Rb22=47 K Ω,Re22=0~330 Ω,R2=0~25 KΩ,Re21=1 KΩ,Rb2=20 KΩ,Rc2=3 K Ω,Rb3=0~680 KΩ,Re3=2.2 KΩ,R L=3 KΩ,Vcc=12V,由 Auf=(Re11+Re12+Rf)/Rf>20知，Rf<0.146 KΩ 3、电路理论计算 ①静态工作点的估算（选用硅管：U BE=0.7V,令r be=100Ω） Ⅰ第一级：因为 I1>>I BQ1,U BQ1=~Rb11/(Rb1+Rb11)*Vcc,I EQ=(U BQ1-U BEQ1)/(Re12+Re11), 由于I CQ1=~I EQ1,管压降U CEQ1=~V CC-I CQ1(Rc1+Re11+Re12),基集电流I BQ1=I EQ1/(1+β),找到适当电阻代入即可得I BQ1，I CQ1，U CEQ1 Ⅱ同理可得第二级静态工作点Q2 Ⅲ第三级：（Vcc-V CEQ3）/Re3=I EQ3=(1+β)*I BQ3,V CC-I BQ3Rb3-V BEQ3=I EQRe3,找得适当电阻代入即可得V CEQ3，I EQ3，I BQ3。 ②输入输出电阻及放大倍数计算 Ⅰ输入电阻测量方法如下: 如图4所示，在输入端串联一个5.1 KΩ电阻Rs，测量Us与Ui即可计算Ri，Ri=Ui/Ib,Ib=(Us-Ui)/Rs,则Ri=[Ui/（Us-Ui）]Rs, 则可得:
物理与电子工程学院 《高频电子线路》课程设计报告书 设计题目:多级低频电压放大器 专业:电子信息科学与技术 班级: 10电科本1 学生姓名:赵亚华 学号: 2010171131 指导教师:刘清华 2013年11月20 日
物理与电子工程学院课程设计任务书 专业：电子信息科学与技术班级： 10级电科本
摘要 高频电子线路课程设计是从理论到实践的一个重要步骤，通过这个步骤使我们的动手能力有了质的提高，也使我们对电路设计理念的认识有了质的飞跃。 本课程设计是对放大器对电压放大的基本应用，我们设计的二级低频阻容耦合放大器严格按照实验要求设计，能够充分满足的电压放大倍数、频带宽、输入输出电阻等实验要求的性能参数，这次课程设计让我们了解了类似产品的内部原理结构。 设计时我设计了二级三极管放大电路、可变放大倍数的二级运算放大器电路等多种方案，由于考虑到器材的限制，我们最终采用了最为简洁的两级运算放大器电路，实现了用最少的元器件实现要求功能。 关键词：低频；放大器；阻容耦合；
目录 1 设计原理及框图 (1) 1.1 设计原理 (1) 1.1.1 两级放大器 (1) 1.1.2 运算放大器 (1) 1.2 闭环负反馈 (2) 1.3 带通滤波器 (2) 2 设计要求及方案 (3) 2.1 设计要求 (3) 2.2 设计方案 (3) 3 放大倍数 (4) 4 电路图 (4) 5 仿真输入输出波形 (5) 6 主要元器件参数 (5) 7 总结及体会 (6) 参考文献 (7)
1 设计原理及框图 1.1 设计原理 1.1.1 两级放大器 为了尽可能保证不失真放大，采用两级放大电路。阻容耦合放大器是多级放大器中最常见的一种，两级之间通过耦合电容及下级输入电阻连接，故称为阻容耦合，由于电容有隔直作用，使用前、后级的直流工作点互相不影响，各级放大电路的静态工作点可以单独计算。每一级放大电路的电压放大倍数为输出电压U o 与输入电压U i 之比，其中，第一级的输出电压U o1 即为第二级输入电压U o2，所以两级放大电路的电压放大倍数为A V = V V i O 2=V V i O 1*V V O O 1 2=* 1A V A V 2 两级低频阻容耦合放大器参考方案方框图如图1所示，它包括信号发生器、第一级、第二级、示波器。 图1 二级低频阻容耦合放大器方框图 1.1.2 运算放大器 运算放大器是一种直流耦合，差模（差动模式）输入、通常为单端输出的高增益电压放大器，因为刚开始主要用于加法，乘法等运算电路中，因而得名。一
实验一：多级放大电路 一、实验目的： 1、熟悉两阻容耦合放大电路静态工作点的测试方法； 2、掌握两极阻容耦合放大电路的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及频率特性的测试方法。 二、实验要求： 测量如图1.1所示两极放大电路的静态工作点，求电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性及上、下限频率，并观察输入、输出电压波形，比较其相位关系。 图1.1两级放大电路 三、实验内容： 1、三级管型号、参数及信号源参数的选择 选择三极管的型号为2N2712和2N2714，设定输入信号的频率为1KHZ，幅度为10Mv。 2、静态工作点的测量 静态工作点的测量结果如图1.2所示。
图1.2静态工作点的测量结果 由图可知：UB1=2.71088V UB2=BC1=9.54401V UC2=15V UE1=2.11389V UE2=8.91169V 3、电压放大倍数的测量。 在图1.1所示的电路中，双击示波器的图标，从示波器上观察到输入、输出电压值，如图1.3所示。输出电压与输入电压的比值就是电压放大倍数。 电压放大倍数为：Au=2.233/（-14.129）=-0.158 图1.3输入、输出的波形图
4、输入电阻的测量： 连接测量电表如图1.4所示。运行电路电表XMM3、XMM4示数如图1.5所示。输入电阻：=输入电压/输入电流。 则： Ri=Ui/Ii=10mV/4.707μA=121.4Ω。 图 1.4 图1.5 5、输出电阻的测量： 连接测量电表如图1.4所示。运行电路电表XMM1、XMM2示数如图1.6、1.7所示。输出电阻=（空载电压-负载电压）/负载电流。 则： R0=（1.795-1.777）V/378.141μA=47.6Ω。
模拟电路课程设计报告 多级放大电路设计 一、设计任务与要求 1．设计、仿真和安装调试一个放大电路。 2．电路的技术指标： 1)电源电压…………V CC = 12V； 2)电压增益…………A v = 40dB； 3)输入电阻…………R i 20kΩ； 4)最大输出电压……V OM（有效值）1V； 5)频带宽度…………30 Hz ~ 30 kHz; 6)负载电阻…………R L = 2kΩ； 7)信号源内阻………R S = 1kΩ； 8)使用环境温度：…-10 C ~ +60 C。 3．利用PSpice 或OrCAD进行模拟仿真。 二、方案设计与论证 1.设计要求总体分析 若采用单级放大电路，在共射电路、共集电路、共基电路、共源电路、共漏电路5种基本放大电路中，不可能使用单个放大电路达到设计要求，因此至少采用二级放大电路。技术指标中有电路工作的环境温度：-10 C ~ +60
C ，设计的电路要采用分压式偏置以稳定电路工作点；电压增益V A = 40dB = 100，要采用10≥V A 的两种基本放大电路形式，或者一个100≥V A 的放大器和一个电压跟随器等等。考虑到输入电阻k R i 20≥的指标要求，所选的放大器中至少一个的输入电阻Ω≥k R i 20作为第一级电路。在设计的电路中要恰当地并、串联电容以达到隔直、调节频带宽度的大小和上下限频率范围的效果。 2. 方案设计 采用二级放大电路的形式：第一级为共集电路，不采用分压偏置式，利用其作为电压跟随器的性质，V A 略小于1，其输入电阻i R 为几十千~上百千欧姆数量级，可以实现设计要求电路技术指标Ω≥k R i 20，输出电阻O R 很小，一般在几到几十欧姆，负载变动对增益影响不大，带负载能力强。 第二级为射极偏置电路，采用分压偏置式，利用其放大能力强的优点，V A 较大，补偿第一级的电压损耗、提高放大电路的电压增益以达到设计要求；射极偏置电路作为基本工作点稳定电路，能减少温度对电路工作点Q 点的影响，符合设计要求中电路指标的电路工作环境变化的温度。 两级放大电路采用阻容耦合式连接。
潍坊大学电子技术课程设计说明书 题目： 系部： 专业： 班级： 学生姓名: 学号: 指导教师: 2013年月日
目录 第一章放大电路基础 (1) 1.1放大电路 (3) 1.1.1 放大电路组成 (3) 1.1.2 直流通路和交流通路 (4) 第二章放大电路工作状态分析 (5) 2.1 解析法确定静态工作点 (5) 2.2 电路参数对静态工作点的影响 (5) 2.2.1 Rb对Q点的影响 (5) 2.2.2 Rc对Q点的影响 (6) 2.2.3 UCC对Q点的影响 (6) 2.3 放大电路的动态分析 (6) 2.3.1 图解法分析动态特性 (6) 2.4 放大电路的非线性失真 (7) 2.4.1.由三极管特性曲线非线性引起的失真 (7) 2.4.2 工作点不合适引起的失真 (7) 2.5 共发射极放大电路的分析 (9) 2.5.1放大电路的性能指标 (9) 2.5.2 共e极放大电路 (10) 第三章两级放大电路设计 (12) 总结 (14)
第一章 放大电路基础 1.1放大电路 1.1.1 放大电路组成 三极管可以利用控制输入电流从而控制输出电流,达到放大的目的。 我们可利用三极管的上述特性来组成放大电路。三极管有三种基本连接方式如图1.1所示 (a)共(发)射极电路 (b)共集电极电路 (c)共基极电路 图1.1 放大电路中三极管的三种连接方法 图1.2 共发射极电路组成 ＋ － u o ＋ － u o (a )(b ) (c )
(1) 为保证三极管V 工作在放大区, 发射结必须正向运用; 集电结必须反向运用。图中Rb, UBB 即保证e 结正向运用; Rc, UCC 保证c 结反向运用。 （2）图中Rs 为信号源内阻；Us 为信号源电压；Ui 为放大器输入信号。电容C1为耦合电容, 其作用是: 使交流信号顺利通过加至放大器输入端，同时隔直流, 使信号源与放大器无直流联系。C1一般选用容量大的电解电容, 它是有极性的, 使用时, 它的正极与电路的直流正极相连, 不能接反。C2的作用与C1相似, 使交流信号能顺利传送至负载, 同时, 使放大器与负载之间无直流联系。 图1.3 单电源共发射极放大电路 1.1.2 直流通路和交流通路 图 1.3电路的直流通路和交流通路可画成如图 1.4(a)、(b)所示。 图1.4 基本共e 极电路的交、直流通路 放大电路的分析主要包含两个部分: 直流分析, 又称为静态分析, 用于求出电路的直流工作状态, 即基极直流电流IB; 集电极直流电流IC; 集电极与发射极间直流电压 UCE 。 交流分析, 又称动态分析, 用来求出电压放大倍数、 输入电阻和输出电阻三项 性能指标。 (b ) 交流通路 ＋U C C U s (a ) 直流通路
多级放大电路的设计仿真分析
多级放大电路的设计与仿真分析 一、实验目的 通过对放大电路的设计与分析,加深对放大电路的了解,并能够更加熟练的使用MULTISIM仿真软件,以及加深对各种分析的了解及应用。 二、实验原理 静态工作点分析 由计算可知UcQ=7V。UcEQ=7.7V。T1管的集电极电位 UcQ1=2.36V。所以△Uo=0.64V。电路的差模放大倍数为A=58. 三、实验步骤 1、差分放大电路入图所示,此电路为单端输入、双端输出电路,两个输入端中有一个接地,输入信号加在另一端与地之间。因为此电路对于差模信号是通过发射机相连的方式将T1管的发射极电流传递到T2管的发射极的,故称此电路为射极耦合电路。 2、设计中电阻选用R1和R2为10千欧,R3和R4为1千欧,三极管选用实际三极管模型。三极管型号为2N1711,放大倍数为462.242。
1、直流工作点分析 11 -1.78333 io2 -1.68679 io1 -1.68679 13 -939.65643m 14 -939.65643m 在进行直流工作点分析时,电路中的交流源将被至零,电容开路,电感短路。然后得到输入输出等各点的电压工作电压Io1=io2=-1.67679。 2、交流分析
由分析可知,直接耦合差分放大电路的频率响应类似于低通放大电路。在频率较小时,晶体管的电容效应可以忽略不计。放大器对差模信号有很好的放大作用。而当频率增大时,晶体管的电容效应不可忽略,并其影响随着频率的增大而增大,导致放大倍数下降,相移不断增大 3、瞬态分析
对输出节点io1和io2进行瞬态分析,即是指观察该节点子啊整个显示周期中每一时刻的电压波形,图中显示双端输出波形完全重合,即无失真,输出正常。 4、傅立叶分析 Fourier analysis for io2: DC component: -1.6855 No. Harmonics: 9, THD: 0.464951 %, Gridsize: 256, Interpolation Degree: 1 Harmonic Frequency Magnitude Phase Norm. Mag Norm. Phase -------- --------- --------- ----- --------- ----------- 1 1000 0.309375 0.0113511 1 0 2 2000 0.00139769 -92.415 0.0045178 -92.426