阻容耦合电路
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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。
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。
rc耦合电压
RC耦合电路即阻容耦合电路,是多级放大器级间耦合方式的基本形式。
在RC耦合电路中,第一级的输出电压通过RC阻容耦合电路加到第二级上,其中C为耦合电容,R为电阻。
当传输信号的频率很高时,耦合电容相当于通路,这样被传输的信号就可以无衰减、无相移地由上级耦合到下级。
RC电路就是电阻R和电容C组成的一种分压电路,输入电压加于RC串联电路两端,输出电压取自于电阻R或电容C。
由于电容的特殊性质,根据需要的不同,RC电路在电子电路中可以实现耦合、相移、滤波等功能,并且在阶跃电压作用下,还能实现波形的转换、产生等功能。
单级阻容耦合晶体管放大电路设计单级阻容耦合晶体管放大电路设计是一种常见的电路设计方法,可以用于放大电路中的弱信号。
它由一个晶体管和若干电阻、电容组成。
在这种电路中,通过调节电阻和电容的值,可以实现对电路的增益、频率响应等性能进行调节。
以下是一个基于单级阻容耦合晶体管放大电路设计的详细步骤:1.确定放大倍数和频率响应要求:首先需要确定电路的放大倍数和需要处理的频率范围。
这有助于后续选取元件和调节电路参数。
2.选择晶体管:根据放大倍数要求选择一个合适的晶体管。
常见的晶体管有双极型晶体管和场效应晶体管。
选择晶体管时需要考虑工作频率范围、最大功耗和输入/输出阻抗等参数。
3.确定偏置电路:为了使晶体管工作在合适的工作点,需要设计一个偏置电路来提供恒定的工作电流。
偏置电路通常是一个电阻分压网络,可以通过计算得到合适的电阻值。
4.耦合电容和阻抗匹配:为了实现对输入信号的耦合和输出信号的解耦,需要使用耦合电容。
同时,通过调节耦合电容的值和输入/输出阻抗的匹配,可以实现更好的信号传输。
5.增益放大电容选择:为了获得合适的放大倍数,使用一个电容来连接晶体管的集电极和输出端。
根据频率范围,选择合适的电容值,以保证信号的放大倍数不受频率影响。
6.输出负载电路:晶体管输出通常需要接驰接上负载电路,如电阻、电容等,以适应不同负载条件。
7.供电电源:最后,为电路提供适当的供电电源,使其能够正常工作。
在设计过程中,需要使用电路仿真软件(如Multisim、PSPICE等)来验证电路的性能,并进行必要的调整和优化。
总之,单级阻容耦合晶体管放大电路设计是一项复杂而重要的任务。
在设计过程中,需要综合考虑放大倍数、频率响应、工作稳定性和能耗等因素,以确保电路能够正常工作并满足设计要求。
多级放大电路3种耦合方式的详细分析
在实际应用中,常对放大电路的性能提出多方面的要求,单级放大电路的电压倍数一般只能达到几十倍,往往不能满足实际应用的要求,而且也很难兼顾各项性能指标。
这时,可以选择多个基本放大电路,将它们合理连接,从而构成多级放大电路。
组成多级放大电路的每一个基本电路称为一级,级与级之间的连接方式称为级间耦合。
多级放大电路有3种常见的耦合方式,即阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。
1、阻容耦合
将多级放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端,称为阻容耦合方式。
图1所示为两阻容耦合放大电路,第一级为共射放大电路,第二级为共集放大电路。
图1 两级阻容耦合放大电路。
含负反馈的两级阻容耦合放大电路设计一实验目的:1.学习利用Electronics Workbench 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。
二主要仪器设备:1. 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.2. 实际工程实验设备⏹模拟实验箱 1台⏹函数信号发生器 1台⏹示波器 1台⏹数字万用表 1台三实验原理及实验电路通常放大电路的放大倍数都是很微弱的,一般为毫伏或微伏数量级.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.因此构成多极放大电路.级间的连接方式叫耦合,如耦合电路是采用电阻,电容耦合的叫阻容耦合放大电路.本试验采用的就是两极阻容耦合放大电路,如图1-1所示.其中两极之间是通过耦合电容C2及偏置电阻连接,由于电容隔直作用,所以两极放大电路的静态工作点可以单独调试测定.两极阻容耦合放大电路的电压放大倍数Au= Au1*Au2从表面看,通过对多个单级放大电路的适当级联,可以实现任意倍数的放大。
似乎放大电路已经没有什么可以研究的了。
但是,问题并不是这么简单。
首先静态工作点与放大倍数是互相影响的,其次,放大倍数与输出电阻也可能互相影响,第三,输入电阻与放大倍数也可能互相影响.在电路中引入负反馈,可以解决这个问题。
如电路图所示.负反馈对放大电路性能主要有五个方面的影响: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四实验预习内容:1预习实验电路的原理,明确实验目的及内容2掌握放大电路的静态和动态的测试方法.3了解实验所需仪器设备的结构性能及使用方法(特别是波特图示仪)4求电路图1-1的静态工作点和电压放大倍数五实验研究分析报告参照实验电路图1-1,完成测量电路的接线,断开反馈支路。
原理:如图所示电路是两级阻容耦合放大电路。
阻容耦合就是利用电容作为耦合隔断直流通交流的电路,其中电路的第一级输出信号通过电容C2和第二级的输入电阻R21加到第二级的输入端。
U2是信号源,提供交流正弦小信号。
C1、C2、C3实现了直流隔离功能,电容Ce1、Ce2在高频时形成短路,有效地旁路了R e1、Re2,C2是耦合电容。
R11、R12、为第一级的三极管VT1提供偏置电流。
,R21、R22为第二级的三极管VT2提供偏置电流。
R c、R e形成适当的偏置条件。
RL为负载电阻。
通过改变输出电阻R22、RL可以改变信号的放大倍数。
阻容耦合共集电路
阻容耦合共集电路是一种放大电路,其前级输出端通过电容接到后级输入端。
这种电路具有直流分析和交流分析两种特性:
1.直流分析:由于电容对直流量的电抗为无穷大,因此阻容耦合放大电路各级之间的直流通路不相通,各级的静态工作点相互独立。
2.交流分析:只要输入信号频率较高,耦合电容容量较大,前级的输出信号可几乎没有衰减地传递到后级的输入端。
在分立元件电路中,阻容耦合方式得到非常广泛的应用。
然而,阻容耦合方式也有一些缺点,例如低频特性差,不能放大变化缓慢的信号,且在集成电路中制造大容量的电容很困难,因此不便于集成化。
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。