北京交通大学-模电实验-放大电路的失真研究

北京交通⼤学模电研究型教学——放⼤电路的全频带增益特性分析放⼤电路的全频带增益特性分析作者：单位：北京交通⼤学电⼦信息⼯程学院摘要：本⽂详细分析了CC组态放⼤电路的中频增益，输⼊输出电阻，并应⽤⾼频模型从系统的⾓度推导出⾼频增益函数。

在MATLAB环境和MULTISIM环境下进⾏了相应的验证与分析。

并对共射共集组态放⼤电路进⾏了定性的仿真分析，验证了共集电路较好的频响特性。

关键词：全频带；⾼频模型；幅频特性The Characteristics AnalysisOf The Whole Band Gain Amplifier CircuitBeijing Jiaotong UniversityAbstract: The text research the gain function of the CC amplifying circuit , especially when it is in the High-frequency state. Then identify the theoretical analysis above by the use of MATLAB and MULTISIM. A qualitative analysis of the CB-CC amplifying circuit is also given, which test the function of the CC circuit well.Key words: amplifying circuit; common collector; high-frequency response/doc/fd5ea460f5335a8102d22072.html 组态放⼤电路的分析u -+u O-图1 CC组态放⼤电路图1中，RS=500Ω，RB1=51k Ω，RB2=20k Ω，RE=2k Ω，RL=2k Ω，C1=C2=10µF ，晶体管的hfe=100，rbb ’=80Ω，Cb ’c=10µF ，fT=200MHz ，UBE=0.7V ，VCC=12V 。

模拟电子技术研讨论文放大电路失真现象的研究学院：电子信息工程学院专业：通信工程学号：学生：指导教师：***2013年5月目录引言 (3)1.失真类型及产生原因 (3)1.1非线性失真 (3)1.2线性失真 (3)2.各类失真现象分析 (4)2.1截止、饱和和双向失真 (4)2.1.1截止、饱和失真理论分析 (4)2.1.2饱和失真的Mutisim仿真 (4)2.1.3双向失真分析及改善方案 (5)2.2交越失真 (5)2.2.1交越失真理论分析 (5)2.2.2传统交越失真改善方案 (6)2.2.3基于负反馈的改善方案 (6)2.3不对称失真 (7)2.3.1不对称失真概念 (7)2.3.2不对称失真理论分析 (7)2.3.3传统负反馈改善方案 (8)2.3.4多级反相放大改善方案 (8)2.4线性失真 (9)2.4.1线性失真理论分析 (9)2.4.2线性失真电路设计及改善方案仿真 (9)3.用双级反相放大改善不对称失真的电路设计 (10)4.总结 (11)【参考文献】 (12)放大电路失真现象的研究（北京交通大学电子信息工程学院，北京 100044）摘要：失真问题是模拟电子技术中的一个重要问题，系统化解决失真问题，能够给放大电路在工程中的设计提供便利。

本文简单地介绍了失真的类型，系统地介绍了各类失真现象产生的原因，同时设计了各类失真电路，给出了各类失真的改善方案，对部分失真问题进行了仿真实验。

关键词：非线性失真、线性失真、三极管放大电路、负反馈、Multisim仿真引言在放大电路中，其输出信号应当如实的反映输入信号，即他们尽管在幅度上不同，时间上也可能有延迟，但波形应当是相同的。

但在实际电路中，由于种种原因，输入信号不可能与输入信号的波形完全相同，这种现象叫做失真。

在工程上，电路的失真影响着放大电路的正常使用，在理论上对各种失真现象的原理的研究，有利于工程上快速检测出放大电路失真的原因，从而完善放大电路的设计。

《模拟电子技术》课程实验报告集成直流稳压电源的设计语音放大器的设计集成直流稳压电源的设计一、实验目的1、 掌握集成直流稳压电源的设计方法。

2、 焊接电路板，实现设计目标3、 掌握直流稳压电源的主要性能指标及参数的测试方法。

4、 为下一个综合实验——语音放大电路提供电源。

二、技术指标1、 设计一个双路直流稳压电源。

2、 输出电压 Uo = ±12V ， 最大输出电流 Iomax = 1A 。

3、 输出纹波电压 ΔUop-p ≤ 5mV , 稳压系数 S U ≤ 5×10-3 。

4、 选作：加输出限流保护电路。

三、实验原理与分析直流稳压电源的基本原理直流稳压电源一般由电源变压器T 、整流滤波电路及稳压电路所组成。

基本框图如下。

各部分作用：1、电源变压器：降低电压，将220V 或380V 的电网电压降低到所需要的幅值。

2、整流电路：利用二极管的单向导电性将电源变压器输出的交流电压变换成脉动的直流电压，经整流电路输出的电压虽然是直流电压，但有很大的交流分量。

直流稳压电源的原理框图和波形变换整流 电路U iU o滤波 电路 稳压 电路电源 变压器 ～3、滤波电路：利用储能元件（电感、电容）将整流电路输出的脉动直流电压中的交流成分滤出，输出比较平滑的直流电压。

负载电流较小的多采用电容滤波电路，负载电流较大的多采用电感滤波电路，对滤波效果要求高的多采用电容、电感和电阻组成的复杂滤波电路。

单向桥式整流滤波电路不同R L C的输出电压波形4、稳压电路：利用自动调整的原理，使输出电压在电网电压波动和负载电流变化时保持稳定，即输出电流电压几乎不变。

常用的稳压电路有两种形式：一是稳压管稳压电路，二是串联型稳压电路。

二者的工作原理有所不同。

稳压管稳压电路其工作原理是利用稳压管两端的电压稍有变化，会引起其电流有较大变化这一特点，通过调节与稳压管串联的限流电阻上的压降来达到稳定输出电压的目的。

它一般适用于负载电流变化较小的场合。

目录一、引言 (2)二、晶体管放大电路的类型 (2)2.1共射极放大电路 (2)2.2共集极放大电路 (2)2.3共基极放大电路 (2)三、几种类型的失真 (3)3.1非线性失真 (3)3.1.1饱和失真 (3)3.1.2截止失真 (4)3.1.3交越失真 (4)3.1.4双向失真 (6)3.2晶体管放大电路非线性失真的因素概括 (6)3.2.1信号源内阻 (6)3.2.2放大器接法 (6)3.2.3负反馈 (7)3.2.4多级反相放大 (7)3.3线性失真 (7)四、总结 (8)参考文献 (9)放大电路失真现象的研究张翔翔（北京交通大学电子信息工程学院北京 100044）摘要：本文介绍了几类放大电路，然后介绍了几种晶体管放大电路几种类型的失真。

并分析了失真产生的原因，又通过具体电路的具体波形非线性失真，介绍了线性失真和非线性失真的区别，着重讲解了减少线性失真和非线性失真的方法和步骤。

一、引言失真的情况在现实生活中随处可见，指的是指一个物体、影像、声音、波形或其他资讯形式其原本形状（或其他特征）的改变现象，而且往往是不希望出现的。

在理想的放大器中，输出波形除放大外，应与输入波形完全相同，但实际上，不能做到输出与输入的波形完全一样，这种放大电路中的失真无疑会给工程增加一些麻烦，所以对其失真类型的判断和采取相应的改进措施就显得颇为必要了。

放大电路常见的失真分为线性失真和非线性失真，其中非线性失真又包括饱和失真、截止失真和交越失真。

二、晶体管放大电路的类型晶体管放大电路中的关键器件便是晶体管。

由NPN型晶体管和PNP型晶体管组成基本放大电路各有3种，即共射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路。

2.1共射极放大电路图2-1左所示为共射极放大电路的基本结构，从图中可以看到该类电路是将输入信号加到晶体管基极和发射极之间，而输出信号又取自晶体管的集电极和发射极之间，由此可见发射极为输入信号和输出信号的公共接地端，具有这种特点的单元电路便称为共射极放大电路。

《模拟电路实验》课程实验设计——非线性失真分析报告*名：**学号： ********学院：电信学院班级：通信1108班指导教师：***北京交通大学 6月4日目录《模拟电路实验》课程实验设计 (1)目录 (2)1.实验设计背景 (4)2.设计要求及实验目的 (4)2.1实验目的 (4)2.2实验要求 (5)3.非线性失真原理介绍 (5)3.1饱和失真与截止失真 (5)3.1.1截止失真 (6)3.1.2饱和失真 (7)3.2 双向失真 (7)3.3 交越失真 (8)3.4 不对称失真 (8)4.减小非线性失真方法探究 (9)4.1减小截止失真.、饱和失真的方法 (9)4.2避免双向失真的方法 (10)4.3克服交越失真的方法 (10)4.4 减弱不对称失真的方法 (11)5. 设计失真电路并改进、仿真报告 (11)5.1截止、饱和、双向失真电路及仿真 (11)5.2交越失真电路及仿真结果 (12)5.2不对称失真仿真结果 (13)6调试过程中所遇故障的分析 (14)6.1电路设计不合理，三极管电流过大，被烧毁 (15)6.2输入电压没有控制好，检测不到输出结果。

(15)6.3焊点的虚焊 (15)7非线性失真实验总结 (16)8实验体会 (16)参考文献 (17)附录 (18)1．元件清单 (18)1.实验设计背景非线性失真亦称波形失真、非线性畸变，表现为音响系统输出信号与输入信号不成线性关系，由电子元器特性：曲线的非线性所引起，使输出信号中产生新的谐波成分，改变了原信号频谱，包括谐波失真、瞬态互调失真、互调失真等，非线性失真不仅会破坏音质，还有可能由于过量的高频谐波和直流分量烧毁音箱高音扬声器和低音扬声器。

非线性失真存在于音响系统的各个环节中，无论采取何种技术措施，想要完全消除它是不可能的。

但是通过对电路的改进我们可以通过负反馈，限幅二极管等常见器件进行电路的改进，从而减弱失真的强度，使输出波形尽可能的接近输入波形，满足实验要求。

国家电工电子实验教学中心模拟电子技术实验报告实验题目：放大电路的失真研究学院：电子信息工程学院专业：通信工程学生姓名：学号：任课教师：白双佟毅2014 年 5 月27 日目录1 实验题目及要求 (2)1.1基本要求 (2)1.2发挥部分 (3)1.3附加部分 (3)2 实验目的与知识背景 (4)2.1实验目的 (4)2.2知识点 (4)3 实验过程 (4)3.1选取的实验电路及输入输出波形 (4)3.1.1共射放大电路（不失真、截止失真、饱和失真、双向失真） (4)3.1.2乙类功率放大电路及甲乙类互补推挽功率放大电路（交越失真及其消除） (8)3.1.3差分放大电路（不对称失真及其消除） (9)3.1.4 运算放大电路（测量增益带宽积，频率失真及改善） (11)3.1.5语音放大器（输出语音信号，加入失真） (14)3.2每个电路的讨论和方案比较 (14)3.2.1共射放大电路（不失真、截止失真、饱和失真、双向失真） (14)3.2.2乙类功率放大电路及甲乙类互补推挽功率放大电路（交越失真及其消除） (14)3.2.3 运算放大电路（测量增益带宽积，频率失真及改善） (15)3.3分析研究实验数据 (15)3.3.1截止、饱和、双向失真的原理 (15)3.3.2交越失真的原理 (17)3.3.3不对称失真的原理 (17)3.3.4失真分析 (17)4 总结与体会 (18)4.1通过本次实验那些能力得到提高，那些解决的问题印象深刻，有那些创新点。

(18)4.2对本课程的意见与建议 (18)5 参考文献 (19)1 实验题目及要求（写明实验任务要求，可复制题目原文。

）电路输出波形失真引起信号不能正确的传输，解决失真问题是电路设计工程师面对的一个重要问题。

输出波形失真可发生在基本放大、功率放大和负反馈放大等电路中，输出波形失真有截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真，以及输出产生的谐波失真和不对称失真等。

国家电工电子实验教学中心模拟电子技术实验报告实验题目：放大电路的失真研究学院：专业：学生姓名：学号：任课教师：年月日目录一、实验题目及要求 ------------------------------------------------- 1二、实验目的与知识背景2.1 实验目的 ---------------------------------------------------- 1 2.2 知识点（1）饱和失真截止失真及双向失真 --------------------------------- 1 （2）交越失真 --------------------------------------------------- 2（3）非对称失真 ------------------------------------------------- 3------------------------- 3 （4）测出LM324运算放大器的增益带宽积fT（5）在运算放大器电路中接上容性负载观察其失真 ------------------- 4 （6）语音放大器的设计方案 --------------------------------------- 4三、实验过程3.1 选取的实验电路及输入输出波形（1）输出正常波形、饱和失真、截止失真以及双向失真 --------------- 6 （2）交越失真及其改善 ------------------------------------------- 8 （3）非对称失真及其改善 ----------------------------------------- 8 （4）在运算放大器电路中接上容性负载观察其失真 ------------------- 8 3.2 每个电路的讨论和方案比较 ------------------------------------ 93.3 失真研究 --------------------------------------------------- 11四、总结与体会 --------------------------------------------------- 12五、参考文献 ----------------------------------------------------- 12一、实验题目及要求（1）、输出正常波形、饱和失真、截止失真以及双向失真；（2）、交越失真及其改善；（3）、非对称失真及其改善；；（4）、测出LM324运算放大器的增益带宽积fT（5）、在运算放大器电路中接上容性负载观察其失真；（6）、设计频率范围在20Hz～20kHz语音放大器。

国家电工电子实验教学中心模拟电子技术实验报告实验题目：放大电路的失真研究学院：电子信息工程学院专业：学生姓名：学号：任课教师：2016 年 6 月 1 日目录1．实验内容与要求（1）实验目的（2）基本要求2．实验方案比较及论证（1）任务分析查找资料信息及过程文字说明及理论计算（2）方案比较基本原理阐述至少两种解决方案（3）具体电路设计完整的电路原理图及文字说明3．电路制作及测试（1）制作过程（2）测试方法（3）测试数据（表格）（4）数据分析（5）遇到的问题与解决方法（6）对电路的改造与创新4．总结(１)本人所做工作及组员之间合作情况(２）收获与体会(３)对本课程的建议5．参考文献1实验内容与要求（1）实验目的1. 掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题——针对工程问题，收集信息、查阅文献、分析现有技术的特点与局限性,提高系统地构思问题和解决问题的能力2. 掌握消除放大电路各种失真技术——依据解决方案，实现系统或模块，在设计实现环节上体现创造性。

系统地归纳模拟电子技术中失真现象。

3. 具备通过现象分析电路结构特点——对设计系统进行功能和性能测试，进行必要的方案改进，提高改善电路的能力。

（2）基本要求（1）输入一标准正弦波，频率2kHz，幅度50mV，输出正弦波频率2kHz，幅度1V。

（2）输入一标准正弦波，输出波形失真且失真的种类有顶部失真，底部失真，双向失真。

（3）输入一标准正弦波，其输出波形为交越失真。

（4）输入一标准正弦波，其输出波形为非对称失真。

2．实验方案比较及论证对于第一个电路（1）任务分析首先设计第一个电路，即射极偏置电路，我们用的是npn三极管，通过改变滑动变阻器的阻值从而改变电路的静态工作点，当静态工作点过低处在截止区时会出现顶部失真，当静态工作点过高出于饱和区时会出现底部失真，当静态工作点在正常范围内会输出正常波形。

双向失真是指即在三极管输出特性曲线的饱和区失真又在截止区失真，三极管有饱和状态又有截止状态，向上达到饱和状态，向下到达截止状态，出现这种非线性失真不是由于电路中某个电路元件选择的不合适，而是由于信号源输入的信号过大导致三极管在放大时出现了双向失真。

国家电工电子实验教学中心模拟电子技术实验报告实验题目：放大电路的失真研究学院：电子信息工程学院专业：电子科学与技术学生姓名：学号：任课教师：侯建军*黄亮2014 年 5 月 20 日目录3 实验过程 (2)5 参考文献 (20)1 实验题目及要求（写明实验任务要求，可复制题目原文。

）1、基本部分（1）输入一标准正弦波，频率2kHz，幅度50mV，输出正弦波频率2kHz，幅度1V。

（2）放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真（顶部、底部、双向、交越失真），若达到要求，如何设计电路，并修改。

2、发挥部分（1）放大电路输入是标准正弦波，其输出波形出现不对称失真。

（2）任意选择一运算放大器，测出增益带宽积f T。

并重新完成前面基本要求和发挥部分的工作。

（3）将运放接成任意负反馈放大器，要求负载2kΩ,放大倍数为1，将振荡频率提高至f T的95%，观察输出波形是否失真，若将振荡器频率提高至f T的110%，观察输出波形是否失真。

（4）放大倍数保持100，振荡频率提高至f T的95%或更高一点，保持不失真放大，将纯阻抗负载2kΩ替换为容抗负载20m F，观察失真的输出波形。

（5）设计电路，改善发挥部分（4）的输出波形失真。

3、附加部分（1）设计一频率范围在20Hz～20kH语音放大器。

（2）将各种失真引入语音放大器，观察、倾听语音输出。

4、失真研究（1）由单电源供电的运算放大器电路会出现哪种失真（2）负反馈可解决波形失真，解决的是哪类失真（3）测量增益带宽积f T有哪些方法（4）提高频率后若失真，属于哪类失真（5）电阻负载改成大容性负载会出现什么失真（6）有哪些方法可以克服电阻负载改成大容性负载出现的失真（7）用场效应管组成的放大电路或运算放大器同样会产生所研究的失真吗（8）当温度升高，晶体管组成的电路刚刚产生静态工作点漂移，使电路产生某种失真，此时由场效应管组成的电路也同样失真吗为什么（9）归纳失真现象，并阐述解决失真的技术。

实验三共射放大电路计算、仿真、测试分析报告（请在本文件中录入结果并进行各类分析，实验结束后，提交电子文档报告）实验目的：掌握共射电路静态工作点的计算、仿真、测试方法；掌握电路主要参数的计算、中频时输入、输出波形的相位关系、失真的类型及产生的原因；掌握获得波特图的测试、仿真方法；掌握负反馈对增益、上下限截频的影响，了解输入输出间的电容对上限截频的影响等。

实验设备及器件：笔记本电脑（预装所需软件环境）AD2口袋仪器电容：100pF、0.01μF、10μF、100μF电阻：51Ω*2、300Ω、1kΩ、2kΩ、10kΩ*2、24kΩ面包板、晶体管、2N5551、连接线等实验内容：电路如图3-1所示（搭建电路时应注意电容的极性）。

图3-1实验电路1.静态工作点（1）用万用表的β测试功能，获取晶体管的β值，并设晶体管的V BEQ=0.64V，r bb’=10Ω（源于Multisim模型中的参数）。

准确计算晶体管的静态工作点（I BQ、I EQ、V CEQ，并填入表3-1）（静态工作点的仿真及测量工作在C4为100pF完成）；主要计算公式及结果：晶体管为2N5551C，用万用表测试放大倍数β（不同的晶体管放大倍数不同，计算时使用实测数据，并调用和修改Multisim中2N5551模型相关参数，计算静态工作点时，V BEQ=0.64V）。

静态工作点计算：V BB=R2/(R1+R2)*V CCR B=R1//R2I BQ=(V BB-V BEQ)/[R B+(1+β)(R3+R4)]I CQ=βI BQV CEQ=V CC-(1+β)(R3+R4)I BQ-β*R5I BQ（2）通过Multisim仿真获取静态工作点（依据获取的β值，修改仿真元件中晶体管模型的参数，修改方法见附录。

使用修改后的模型参数仿真I BQ、I EQ、V CEQ，并填入表3-1）；（3）搭建电路测试获取工作点（测试发射极对地电源之差获得I EQ，测试集电极与发射极电压差获取V CEQ，通过β计算I BQ，并填入表3-1）；主要测试数据：表3-1静态工作点的计算、仿真、测试结果（C4为100pF）（计算和仿真结果几乎没有太大差异。

晶体管共射放大电路的失真分析一、设计目的1.总结Q点设置原则。

2.总结截止失真和饱和失真可能发生的场合以及可以使用的调节手段。

3.总结带载后对电路输出电压造成的影响。

二、设计要求及内容1.电路图如下图1所示，调节Rb的值，使得U CEQ=6V，计算最大不失真输出电压Uom的理论值，并和仿真结果加以对比。

图1调节Rb的值，使得UCEQ=6V，如下图2，这时Rb的值为560.4KΩ。

图2 图解法:当小信号幅值增大到5.23mV时，总谐波失真约为5%。

这时输出波形发生饱和失真，如下图：继续增大小信号到20mV时，输出波形发生饱和失真，如下图：这时输出电压波形底部峰值为3.588V，所以最大不失真电压为Uom=3.588/√2=2.54V。

仿真结果与理论分析结果有较大的误差。

2.元件和参数如下图设置，请完成:(1) 空载时电路会发生什么失真? 请做图解法的理论分析，并用仿真验证。

(2) 若电路带载(S1闭合)，该失真会消除吗? 输出电压会怎样变化? 请做图解法从负载线变化的角度做理论分析，并用仿真验证。

(3) 如何消除此失真，请做图解法理论分析，并用仿真验证。

图解法：理论上分析其直流工作点，由Vcc=IBQ*Rb+U BEQ,Vcc=I CQ*Rc+U CEQ，I CQ=βI BQ，三式联立解得，U CEQ =10.87V, I BQ=3.77uA, I CQ =377uA则当开关断开时，理论上应该是先发生顶部失真，即截止失真。

（1）开关断开时,Q点如下:开关闭合时,Q点如下:由以上的图可知,闭合开关,带载后对直流工作点没有影响。

空载时输出波形如下:由上图可知空载时电路会发生截止失真。

（2）电路带载（开关闭合）后，截止失真不会消除，输出电压幅值减半。

图解法：从理论上分析，带载后由于交流负载线变化，在横轴上的截距变成: UCEQ + I CQ *(R1//R2）=10.86+0.57=11.43V，输出波形上半部分还是不能完全在放大区，所以理论上不可能消除截止失真。

国家电工电子实验教学中心模拟电子技术实验报告实验题目：放大电路的失真研究学院：XXX专业：XXX学生姓名：XXX学号：XXX任课教师：XXXXXX年XXX月XXX日目录一、实验目的 (1)二、技术指标及设计要求 (1)2.1基本要求 (1)2.2发挥部分 (2)2.3失真研究 (3)三、放大失真的知识背景 (3)3.1截止失真 (3)3.2饱和失真 (4)3.3双向失真 (4)3.4交越失真 (5)3.5不对称失真 (5)四、实验过程 (6)4.1选取的实验电路及输入输出波形 (6)4.1.1截止饱和双向失真 (7)4.1.2交越失真 (11)4.1.3不对称失真 (12)4.2 每个电路克服失真的方案讨论 (13)4.2.1饱和截止双向失真 (13)4.2.2交越失真 (14)4.2.3不对称失真..................... 1错误！未定义书签。

4.3发挥部分 (16)4.3.1测量增益带宽积 (16)4.3.2容性负载 (16)五、实验体会和建议 (17)5.1感想 (17)5.2建议 (19)六、参考文献 (19)一、实验目的电路输出波形失真引起信号不能正确的传输，解决失真问题是电路设计工程师面对的一个重要问题。

我们所熟知的输出波形失真可发生在基本放大、功率放大和负反馈放大等电路中，输出波形失真有截止失真、饱和失真、双向失真、交越失真，以及输出产生的谐波失真和不对称失真等。

因此本实验，旨在--1.掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题——提高系统地构思问题和解决问题的能力。

2.掌握消除放大电路各种失真技术——系统地归纳模拟电子技术中失真现象。

3.具备通过现象分析电路结构特点——提高改善电路的能力。

二、技术指标及设计要求2.1基本要求（1）输入一标准正弦波，频率2kHz，幅度50mV，输出正弦波频率2kHz，幅度1V。

（2）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。

（3）下图放大电路输入是标准正弦波，其输出波形失真。

模拟电子技术实验报告实验题目：放大电路的失真研究2013年12月1日目录1、实验题目及要求 (1)2、实验目的及知识背景 (1)2.1实验目的2.2知识点2.2.1饱和失真与截止失真3、实验过程 (5)3.1 选取的实验电路及输入输出波形3.1.1饱和失真与截止失真3.2 每个电路的讨论和方案比较3.2.1饱和失真与截止失真3.3 分析研究实验数据3.3.1饱和失真与截止失真4、总结与体会 (11)4.1 通过本次实验那些能力得到提高，那些解决的问题印象深刻，有那些创新点。

4.2 对本课程的意见与建议1、实验题目及要求1.1实验题目放大电路的失真研究1.2实验要求1.2.1基本要求输入一标准正弦波，频率2KHz，幅度50mV，输出正弦波频率2KHz，幅度1V。

2、实验目的与知识背景2.1 实验目的（1）掌握失真放大电路的设计和解决电路的失真问题——提高系统地构思问题和解决问题的能力。

（2）掌握消除放大电路各种失真技术——系统地归纳模拟电子技术中失真现象。

（3）具备通过现象分析电路结构特点——提高改善电路的能力。

2.2 知识点2.2.1.1饱和失真与截止失真如图1所示的电路，对于NPN 管放大电路。

在发生饱和失真时，输出波形的负半周产生失真，即为削底真，在发生截止失真时，输出波形的正半周产生失真，即为削顶失真。

而对于PNP管放大电路来说，波形失真情况恰恰相反，在发生饱和失真时，输出波形的正半周产生失真，即为削顶失真，在发生截止失真时，输出波形的负半周产生失真，即为削底失真图 1图 2图 3饱和失真的观察：当将放大电路基极偏置电阻Rb的阻值设置成较小值时，两放大电路工作点变高，接近饱和区。

适当增大输入信号幅度时，则出现饱和失真，输出波形如图4所示。

其中上边波形为PNP管放大电路的输出波形，出现削顶失真。

下边为NPN 管放大电路的输出波形，出现削底失真。

图 4截止失真的观察：当将放大电路基极偏置电阻Rb的阻值设置成较大值时．两放大电路工作点变低，按近截止区。

模拟电子技术研讨论文放大电路失真现象及改善失真的研究学院：电子信息工程学院专业：通信工程组长：南海蛟组员：谢达川张宇涵指导教师：**目录一、引言 (3)二、放大电路失真类型 (3)2.1线性失真 (3)2.1.1幅度失真 (4)2.1.2相位失真 (4)2.1.3改善线性失真的方法 (4)2.2非线性失真 (6)2.2.1饱和失真 (6)2.2.2截止失真 (6)2.2.3双向失真 (7)2.2.4交越失真 (7)2.2.5谐波失真 (8)2.2.6互调失真 (8)2.2.7不对称失真 (8)2.2.8瞬态互调失真 (9)2.2.9改善非线性失真的方法 (9)2.3负反馈对失真现象的影响 (11)三、失真电路仿真 (13)总结 (15)参考文献 (15)放大电路失真现象及改善失真的研究南海蛟（北京交通大学电子信息工程学院北京100044）摘要：本文介绍了不同种类的放大电路失真类型，并分别提出了改善失真的方法，另外还分析了负反馈对线性失真和非线性失真的改善原理。

关键词：三极管放大电路线性失真非线性失真负反馈一、引言运算放大器广泛应用在各种电路中．不仅可以实现加法和乘法等线性运算电路功能，而且还能构成限幅电路和函数发生电路等非线性电路，不同的连接方式就能实现不同的电路功能。

集成运放将运算放大器和一些外围电路集成在一块硅片上，组合成了具有特定功能的电子电路。

集成运放体积小．使用方便灵活，适合应用在移动通信和数码产品等便携设备中。

但在实际工程应用中，由于种种原因，总是会出现输入波形不能正常放大，这就是放大电路的失真现象。

失真现象主要有两大种类型：线性失真和非线性失真。

造成线性失真的主要原因是放大器的频率特性不够好。

而造成非线性失真的原因有晶体管等特性的非线性和静态工作点位置设置的不合适或输入信号过大。

而在集成电路中经常用来改善失真的方法就是负反馈，下面将就每一种失真现象和如何改善失真以及加入负反馈之后对失真电路的影响进行具体分析讨论。

《模拟电子技术》研究性课题论文学院电子信息工程学院专业通信工程学号姓名指导教师2013年5月目录一、饱和失真 (1)产生饱和失真的原因 (1)消除失真的方法 (2)二、截止失真 (3)截止失真产生的原因 (3)消除截止失真的方法 (3)三、双向失真 (5)产生双向失真的原因 (5)消除双向失真的方法 (5)四、交越失真 (5)交越失真产生的原理 (5)克服交越失真的方法 (6)五、负反馈改善失真波形 (7)负反馈改善失真波形原理 (7)六、频率失真 (9)频率失真的原因 (9)幅度失真的原因 (9)相位失真的原因 (9)七、瞬态互调失真 (10)瞬态互调失真产生的原理 (11)消除瞬态失真的方法 (11)八、总结 (12)参考文献 (14)放大电路失真现象的研究摘要：运算放大器广泛应用在各种电路中，但是同时伴随着失真现象。

一个理想的放大器，其输出信号应当如实的反映输入信号，即他们尽管在幅度上不同，时间上也可能有延迟，但波形应当是相同的．但是，在实际放大器中，由于种种原因，输入信号不可能与输入信号的波形完全相同，这种现象叫做失真。

本文通过研究基本放大电路出现的非线性失真的原因并且提出消除非线性失真的方法。

关键词：失真失真原因失真解决方法Abstract：Operational amplifiers are widely used in various circuits, but at the same time it accompanied by distortion. An ideal amplifier, the output signal should accurately reflect the input signal, even if they differ in amplitude, time may be delayed, but they should have the same wave form. However, due to various reasons, the output signal can not be identical to the waveform of the input signal in practical amplifier, this phenomenon is called distortion. This paper studies the basic amplifying circuit nonlinear distortion and proposed to eliminate the non-linear distortion.Key Words: Distortion Cause of the distortion Distortion solution一、饱和失真产生饱和失真的原因下图所示为工作点太高的情况,由下图可知,当工作点太高时,放大器能对输入的负半周信号实施正常的放大,而当输入信号为正半周时,因输入信号太大,使三极管进入饱和区,=β的关系将不成立,输出电流将不随输入电流而变化,输出电压也不随输入信号而变化,产生输出波形的失真。

级联放大电路实验报告北京交通大学答：问题。

不会是想写一个详细的电路图吧？可以找个文档看一下在实验中我们要使用放大电路进行级联的方法来获得输出电压，这样在实际应用中才能更快速的完成任务。

如果是想从理论上推导放大倍数等关系式的话那么只需要知道反馈原理即可。

这里我给你讲解放大电路的基本知识和主要特性以及级联方法与注意事项吧！首先是器件的选择：在此我们采用的是运算放大器 LM358。

它的内部有四个运算放大器，所以功率较小且价格也比较便宜；最重要的是可以设计成同相输入同相输出，对于测试而言非常简单；还可以调节增益、共模抑制、偏置电流和静态工作点等参数。

最后的还有一些主要技术指标都比较容易达到，属于低端放大电路中比较经济的器件之一。

在做放大电路时首先将芯片安装好，然后仔细检查无误之后将其固定牢靠再开始连线，并要求两根引线直接连接而不允许通过别的元件或者是地线与地短路，否则容易烧毁放大电路。

但要注意避免互相短路而造成损失。

当器件安装好之后就该进行组合搭建电路了。

首先要做好器件引脚的焊接工作，焊接时要正确掌握焊接顺序并严格按照规范操作。

如果没有把握的话可以借助万用表来测量焊点是否饱满，若存在虚焊等缺陷则应予以修补或换掉；另外对每一次焊接要认真观察每块电路板上的布局情况，尤其要留心印刷板（ PCB）上的电源管脚。

尽量减少自己动手去乱改放大电路的现象发生。

接下来就是电路部分了，电路的整体框架搭建已经形成，剩下的仅是各元器件的组装与调试工作。

接下来就是电路部分了，电路的整体框架搭建已经形成，剩下的仅是各元器件的组装与调试工作。

这部分内容比较多包括元器件的型号选取、电路板的焊接、元器件的安装、电源变压器的绕制以及电阻与电容的布局等等。

每个步骤均有其严格的操作规程，稍微马虎就会造成返工甚至失败。

电子实践课涉及到的内容很广泛。

虽说如今市场经济越来越活跃，但对学生进行创新思维教育却仍未见效果。

因为学生们只是空有其壳。

在今天的科研环境中，谁敢称“吃螃蟹”第一人？。

北京交通大学电工电子教学基地实验报告实验课程：模拟电子技术实验实验名称：语音放大电路设计班级：姓名：一、实验设计目的:1掌握电子电路的设计方法和设计流程；2充分运用理论知识分析电路.；3熟悉设计电路的制作、安装、调试等技术.；4掌握低频小信号放大电路和功放电路设计方法。

二、设计要求及技术指标参数电路要求：（1）前置放大器输入信号：U id <=10mv,输入阻抗：R i>=10k.（2）有源带通滤波器带通频率范围：300~3000Hz（3）功率放大器最大不失真输出功率:P om>=5w负载阻抗:R L==4.三、电路框图及原理图语音放大电路一般由前置放大器、带通滤波器、功率放大器等组成驻极体话筒：前置放大器：前置放大电路采用集成运放LM324构成两级放大电路。

为增强对输入信号的保持性，故两级放大电路均采用同相放大电路组态。

放大电路的增益可以通过改变反相端的输入电阻与反馈电阻的值来调节，即21U U U A A A ⨯=总。

放大器输入漂移和噪声等因素对于总的精度至关重要，放大器本身的共模抑制特性也同等重要。

因此前置放大电路应该是一个高输入阻抗、高共模抑制比、低漂移的小信号放大电路。

带通滤波器：有源滤波电路是用有源器件与RC网络组成的滤波电路。

它有很多种，在实际应用中还需要将一定频率段的信号通过，我们要设计的语音放大电路是需要有源带通滤波器。

因此我们可以参考二阶有源低滤波器（LPF）或二阶有源高通滤波器（HPF）电路来设计。

功率放大器：功率放大电路主要是向负载提供功率。

要求输出功率尽可能高，非线性失真尽可能小。

TDA2030主要参数：引脚情况：1脚是正相输入端2脚是反向输入端3脚是负电源输入端4脚是功率输出端5脚是正电源输入端。

四、电路整体总图五、原件清单LM324——1个TDA2030——1个电阻：100Ω——2个 1kΩ——1个 20kΩ——3个110kΩ——1个 100kΩ——1个 1MΩ——1个电位器：10kΩ——6个电容：10nF——2个 100nF——4个 22uF——2个220uF——2个喇叭：8W——1个麦克风——1个管脚座——1个导线若干六、电路仿真（1）前置放大电路：采用同相放大电路结构，两级运放电路，芯片采用LM324Au1=1+R3/R1≈10Au2=1+R6/R5≈10Au=Au1*Au2≈10~100电路仿真（2）二阶有源滤波电路：采用二阶带通有源滤波器 电路仿真：（3）功率放大电路仿真（4）扬声器：最好有滤波电容与扬声器并联，可使音质更加清晰喇叭采用1W，8Ω七、测量结果第一级：Ui1=5.00mV Uo=695.3mV 放大倍数：139第二级：Ui2=695.3mV Uo=778.7mV 放大倍数：1.12第三级：Ui3=50.0mV Uo=737.2mV 放大倍数：14.744通带截频：f L=653HZ f H=1744HZF BW=1091满足设计要求最大不失真输出功率:P om约为5w满足设计要求八、实验中应注意的问题1.调试过程中，应注意短路、开路、极性、负载能力、电源和干扰等问题。