两级阻容耦合放大电路

实验七、两级阻容耦合三极管放大电路 PCB 图单面板设计一、实验目的1.学会元件封装的放置2.熟练掌握 PCB 绘图工具3.熟悉单面板面印制板的手工布局、布线二、实验内容根据图 7-1设计和编辑两级阻容耦合三极管放大电路的PCB 图。

+VCC图 7-1 两级阻容耦合三极管放大电路的 PCB 图三、实验步骤1.启动 Protel 99 SE PCB，新建文件“ 两级阻容耦合三极管放大电路.PCB ”，进入 PCB 图编辑界面。

如图7-2所示.2.装入制作 PCB 时比较常用的元件封装库，如 Advpcb.ddb 或者Miscellaneoux.ddb 等。

(1) 单击“Browse PCB”按钮，进入PCB编辑界面；在PCB编辑器窗口内，单击“Browse”（浏览）窗内的下拉按钮，选择“Libraries”（元件封装图形库）作为浏览对象。

(2) 如果元件库列表窗内没有列出所需元件封装图形库，如PCB Footprints.lib，可单击“Add/Remove”按钮。

在如图7-3所示的“PCB Libraries”窗口内，不断单击“搜寻（I）” 下拉列表窗内目录，将Design Explorer 99\Library\PCB\Generic Footprints目录作为当前搜寻目录，在PCB库文件列表窗内，寻找并单击相应的库文件包，如Advpcb. ddb，再单击“Add”按钮，即可将指定图形库文件加入到元件封装图形库列表中，然后再单击“OK”按钮，退出如图7-3所示的“PCB Libraries”窗口。

图7-2 PCB编辑界面3.放置元件封装及其他一些实体，并设置元件属性、调整元件位置。

表 9 给出了该电路所需元件的封装形式、标号及所属元件库。

在PCB编辑器中，放置元件的操作过程如下：图7-3 PCB库文件列表窗(1) 单击“放置”工具栏内的“放置元件”工具，在如图7-4所示“Place Component”的窗口内，直接输入元件的封装形式、序号和注释信息。

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学生姓名：学号：院系：专业班级：指导教师姓名及职称：起止时间：课程设计评分：两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计1.两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路概述：把几个单级放大电路连接起来，使信号逐级得到放大，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。

其特点是各级静态工作点互不影响，不适合传送缓慢变化信号。

而在两级阻容耦合放大器电路的基础上，加接一个反馈电阻，使得负反馈电路中的反馈量取自输出电压，若反馈信号为电压量，与输入电压求差而获得净输入电压，则引入电压串联负反馈。

2.两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计2.1两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路原理图图1两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路原理图2.2静态工作点设置分析两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为21u u u A A A =其中，第一级放大电路的电压放大倍数为11121)1(E be i CSu R r R R A +++-=ββ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(//[//R 222W 627E be i R r R R R β+++=）（设V U BEQ 7.0=，所以第一级放大电路中，KR R r R R R R r R R A V R R R I U U AI R U U I U R R R R U be W i beLu C c CEQ C BEB EQ cc W BQ 8.1302)1(32.10)543(m 14v4.2212c =≈+=-==++-==≈-==++≈β所以晶体管V 1和V 2的输入电阻分别为11126)1(300EQ be I r β++≈ 22226)1(300EQ be Ir β++=10uF图2 仿真电路图在Ui=0的情况，接上电源，调节电位器R13和R12，使得Ic1=1.0mA ，Ic2=1.5mA图3 Ic1电流值 图4 Ic2电流值然后用万用表测量各级的电位图5 1C 极电位 1B 极电位 1E 电位图6 2C 极电位 2B 极电位 2E 极电位2.3 测量基本放大器的性能指标和动态分析（1）不连接反馈网络，输入kHz f 1=、mV U i 5=的正弦信号，并且接入负载Ω=k R L .5，测量输出电压Uo ，计算u A 、i R 、o R图7输入kHz f 1=、mV U i 5=的正弦信号仿真电路数据如图8图8输入与输出电压的有效值如图9所示图9 输入电压Ui 输出电压Uo Us所以放大的倍数533003.0≈==i o u U A 输入电阻=-=s is ii R u u u R 9.27Ωk 输出电阻Ω==k R R o 3.38 （2）接入R c =12k 电阻和C=10uf 电容的负反馈后，输入kHz f 1=、mV U i 5=的正弦信号，并且接入负载Ω=k R L .5，测量输出电压Uo ，计算u AR110k¦¸R220k¦¸R31.8k¦¸R4100¦¸R51k¦¸R610k¦¸R715k¦¸R83.3k¦¸R91.2k¦¸R1112k¦¸V112 V 0XMM1XMM3XSC1ABExt Trig++__+_XFG1R105.1k¦¸J2AKey = A 12Q12N3904Q22N3904R1250k¦¸Key=A 83%1R13100k¦¸Key=A 94%7R1451¦¸C610uF C7100uFC810uFC910uF C10100uF9C110uFXMM2XMM41113R151k¦¸XMM6205XMM715XMM88XMM910XMM1018XMM111917XMM124XMM531422图10 接入负反馈的仿真电路图输入与输出的有效值如图11所示图11 输入电压Ui 输出电压Uo所以放大的倍数933.3≈==i o u U A 同过仿真数据得出，当接入反馈网络后，电压的放大倍数减小，但放大倍数的稳定性得到提高，波形失真程度小。

姓名:黄强 学号：2009118125 班级：电工二班实验五 两级放大电路一、实验目的:1. 掌握多级放大器静态工作点的调整与测试方法.2. 学会放大器频率特性测量方法.3. 了解放大器的失真及消除方法.4. 掌握两级放大电路放大倍数的测量方法和计算方法.5. 进一步掌握两级放大电路的工作原理.二、实验仪器示波器 数字万用表 信号发生器 直流电源 双踪示波器三、 预习要求1. 复习多级放大电路内容及频率响应特性理论。

2. 分析图5-5-1两极交流放大电路，估计测试内容的变化范围。

实验原理及测量原理，实验电路如下图所示，是两级阻容耦合放大器。

1. 静态工作点的计算测量2. 阻容耦合多级放大器各级的静态工作点相互独立，互不影响。

所以静态工作点的调整与测量与前述的单击放大器一样。

图示的实验电路，静态值可按下式计算。

Ibq1=Re11Rb1Ubeq1V cc ）（β++- Icq1=βIbq1Uceq1=Vcc-Icq1（Re1+Rc1） Ub2=Rb22Rb21Rb22+Ue2=Ub2-Ubeq Ie 2≈Re2Ue2Ib2=Ic2/β 实际测量时，只要测量出两个晶体管各级对地的电压，经过换算便可得到静态工作点值的大小。

2．多级放大器放大倍数的测量 多级放大电路，不管是采用阻容耦合还是直接耦合，前一级的输出信号即为后级的输入信号，而后级的输入电阻会影响前级的交流负载。

多级放大电路的放大倍数，为各级放大倍数的乘机，而每一级电路电压放大倍数的计算，要将后级电路的输入电阻作为前级电路的负载来计算，上图实验电路中 Au=Au1Au2=1Re )1(12//Rc1ββ++rbe Ri ﹒2//Rc2rbe Rlβ Ri2=Rb21//Rb22//rbe2≈rbe2实际测量时，可直接测量第一级和第二级输入，输出电压，或两级的输入输出电压，并验证上述结论。

3．多级放大器的输入，输出电阻 多级放大器不存在级间反馈时，输入电阻为第一季放大器的输入电阻，输出电阻为最后一级放大器的输出电阻。

两级阻容耦合负反馈放大电路Multisim仿真分析一、实验目的:1.学习利用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、实验原理：反馈形式：电压串联负反馈三、实验内容：1.直流工作点分析择节点5、6、7、8、9、13作为输出节点，对开环和闭环电路仿真得到相同的输出结果2.负反馈对放大电路性能的影响主要有五个方面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2.1放大电路稳定性分析在电路输入端5、输出端10同时接入交流电压表，按B键选择有无引入负反馈，按A 键选择有无负载电阻R9接入。

表1 输出电压与电压放大倍数的测量结果U o、A u的测量J1U i (mV) U o (mV) A u= U o /U i无反馈（J2断开）断开97.207 2030 20.883 闭合105.452 1524 14.452负反馈（J2闭合）断开30.563 446.583 14.612闭合37.128 414.451 11.163从而稳定了电压放大倍数。

此外，基本放大电路在空载和负载状态下，得到的输出电压相差很大，而接入负反馈后，负载接入与否对输出电压影响很小。

2.2非线性失真分析按B键断开开关S2使电路处在开环状态，双击示波器观察输出波形。

如图所示，调节信号源电压的幅值（频率不变），使输出波形出现非线性失真，在输出端利用失真度测试仪测得其失真系数为18.484%。

开关S2闭合引入负反馈，可见输出波形幅度减小，失真度测试仪显示失真系数为0.158%，因此引入负反馈后非线性失真得到明显改善。

(a)开环输出电压非线性失真 (b)电压串联负反馈失真减小2.3 幅频特性分析打开S2开关，选择simulate→analyses→AC Analysis，在弹出的对话框的“Prequency Parameters”选项卡中将“开始频率”和“终止频率”分别设置为1Hz和1GHz，在“Output”选项卡中选择输出节点10进行仿真，得到无反馈的频率特性。

两级阻容耦合放大电路一、 实验目的（一） 学习两级阻容耦合放大电路静态工作点的调整方法。

（二） 学习两级阻容耦合放大电压放大倍数的测量方法。

（三）学习放大电路频率性的测量方法。

二、知识要点（一）多级放大器有三种耦合方式，即直接耦合、阻容耦合、变压器耦合。

本实验讨论阻容耦合。

（二）多级放大器的主要参数 1、电压放大倍数在多级放大器中，由于各级之间是串联起来的，后一级的输入电阻是前一级的负载，所以多级放大器的总电压放大倍数等于各级放大器倍数乘积，即vn v v v A •A =A A ••L L 21本实验讨论两极放大器。

注意：各级的放大倍数已考虑前后级的相互影响，两级阻容耦合放大器中1111-be 'L v r R β=A ×，2222-be 'L v r R β=A ×由于 212121'1i C i C i C L +r R r R =//r =R R ×，L C L C L C L +R R R R =//R =R R 222'2×222be2222r b be b b be i +R r R =//R =r r ×，22212221122B B B B B B b +R R R R =//R =R R ×通常由于 b be R r <<2及cT i R r <<2 ，所以有1111be be b i r //r =R r ≈，2222≈be be b i r //r =R r2221'1be i i C L r r //r =R R ≈≈所以，1'221221221-()-(be L be 'L be be v v v r R ββr R βr r βA =A A =•=•2、输入输出电阻两级放大器输入电阻就是第一级（输入级）的输入电阻，即1be111≈//R be b i i r r =R R >两级放大器输出电阻就是第二级（输出级）的输出电阻，即cn n =R =R R 00 即 2200c =R =R R3、频率响应特性放大器在低频或高频时，放大器的信号达不到预期的要求，而造成放大器低频或高频时的放大性能变差。

两级阻容耦合放大电路在实验教学中的研究作者：严琴，王巧兰，张俊杰来源：《大学教育》 2017年第11期［摘要］两级阻容耦合放大电路是较为经典的放大电路，应用广泛，文章从仿真和实验数据对比，分析了两级阻容耦合电路中的静态、动态特性，对动态小信号放大倍数的理解进行了详细剖析，总结归纳了实验中存在的干扰和消除方法。

［关键词］阻容耦合；放大电路；multisim［中图分类号］ＴＮ722 ［文献标识码］ A ［文章编号］2095-3437（2017）11-0090-04耦合放大电路有直流耦合、阻容耦合放大电路和变压器耦合等几种形式。

两级阻容耦合放大电路由于前级和后级之间通过电容相连，各级的静态工作点都相互独立、互不影响，只要耦合电容选得足够大，就可以做到前一级的输出信号在一定的频率范围内几乎不衰减地加到后一级的输入端，使信号得到充分的利用。

[1]对于频率很低的信号，耦合电容器的容抗很大，信号的传输效率太低，因此阻容耦合方式多用于各种频率的小信号放大电路。

文中分析两级耦合放大电路，将对其进行直流静态工作点分析和动态分析。

两级阻容耦合放大电路如图1所示。

C1、C2是耦合电容，电容器与前级输出阻抗和后级输出阻抗构成阻容耦合电路。

一、Multisim软件的应用与实验测量Multisim软件提供了强大的学习功能和实验室硬件集成，可以帮助学生更方便轻松地学习电工电路、模拟、数字和电力电子的基本概念和理论知识，有利于提高学生的分析设计能力。

阻容耦合放大电路的教学过程中，通过软件仿真的方法可以找寻理论结果，学生可以很方便地对静态工作点和最大不失真输出波形进行研究。

放大器的放大倍数较难理解，可以通过改变软件中输入电阻、输出电阻等参数来观察放大倍数的变化。

（一）静态工作点放大器要不失真地放大信号，必须设置合适的静态工作点Q。

如果静态工作点选择不当或输入信号过大，都可能使输出电压波形产生非线性失真。

若工作点偏高，就可能产生饱和失真，工作点偏低，则可能产生截止失真，若输入信号幅度过大，即使工作点合适，也可能同时出现饱和失真和截止失真。

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。

两级阻容耦合放大电路实验报告两级阻容耦合放大电路实验报告引言：阻容耦合放大电路是一种常用的放大电路结构，广泛应用于各种电子设备中。

本实验旨在通过搭建两级阻容耦合放大电路并进行测量，研究其放大特性和频率响应。

实验步骤：1. 搭建电路：根据实验要求，搭建两级阻容耦合放大电路。

电路中包括两个放大器级别，其中第一个级别为共射放大器，第二个级别为共集放大器。

合理选择电阻和电容值，以满足放大要求。

2. 连接信号源：将信号源与电路输入端相连，确保信号源输出正常。

注意保持输入信号的幅度适中，避免过大或过小。

3. 测量电路参数：使用示波器测量电路的输入和输出信号波形，记录幅度和相位差。

同时，使用万用表测量电路中各个元器件的电压和电流值。

4. 测量频率响应：改变输入信号的频率，测量输出信号的幅度变化。

记录幅度变化的曲线，并分析其特性。

5. 分析结果：根据测量数据，计算电路的放大倍数、增益带宽积和输入输出阻抗等参数。

分析电路的性能和优缺点，并与理论值进行比较。

实验结果与分析：通过实验测量得到的数据，我们可以得出以下结论：1. 电路的放大倍数：根据输入和输出信号的幅度差异，计算得到电路的放大倍数。

比较两级放大器的放大倍数，可以发现第一级共射放大器具有较高的放大倍数，而第二级共集放大器则具有较低的放大倍数。

2. 增益带宽积：通过测量不同频率下的输出信号幅度，可以绘制出增益带宽积曲线。

增益带宽积是电路的重要性能指标，表示电路在不同频率下的放大能力。

实验结果显示，增益带宽积在一定范围内随着频率的增加而降低。

3. 输入输出阻抗：通过测量电路中各个元器件的电压和电流值，可以计算得到电路的输入输出阻抗。

输入阻抗表示电路对外部信号源的负载能力，输出阻抗表示电路对负载的驱动能力。

实验结果显示，两级阻容耦合放大电路具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗。

结论：通过本次实验，我们成功搭建了两级阻容耦合放大电路，并对其进行了详细的测量和分析。

实验结果表明，该电路具有较高的放大倍数、较低的输出阻抗和一定的增益带宽积。

两级阻容耦合放大及负反馈电路实验两级阻容耦合放大及电路试验_模拟试验与指导4.1.3 两级阻容耦合放大及负反馈电路试验1）试验目的（1）巩固学习放大器主要性能（工作点、放大倍数、输入输出）的测量办法。

（2）观看多级放大器的级间联系及互相影响。

（3）观看负反馈对放大器性能的影响，了解负反馈放大器性能的普通测试办法。

2）试验原理（1）开关A向左扳，开关B打开时，图4.1.3为两级RC阻容耦合放大电路的原理图。

图4.1.3 两极阻容耦合放大及负反馈电路（2）因为放大器级间是阻容耦合，每级的静态工作点互不影响，这易于电路静态工作点的计算和调节。

两级静态工作点的计算办法同试验4.1.1。

（3）对于沟通信号，在分析多级放大器时，要考虑各级之间的互相影响，以及放大器与信号源或负载之间的衔接问题。

例如:后级的输入电阻构成了前级的负载电阻，前级的输出电阻便构成了后级的信号源内阻。

此外，多级放大器在放大较低频率信号时，级间耦合电容会造成信号的衰减。

（4）两级放大器中频段的性能指标分析如下。

①放大器电压放大倍数为式中:——第一级的电压放大倍数R′L1——第一级的沟通等效负载，R′L1＝Rc1∥Rb21∥Rb22∥［rbe2＋（1＋β2）Re3］；——其次级的电压放大倍数，R′L——其次级的沟通等效负载，R′L＝Rc2∥RL。

②放大器输入电阻为:ri＝Rb11∥Rb12∥［rbe1＋（1＋β1）Ref］③放大器输出电阻为:ro≈Rc2（5）负反馈电路会对放大器的性能产生影响，反馈类型不同对放大器性能的影响也不同。

开关A向左扳，开关B闭合时，图4.1.3为级间带有电压串联负反馈的放大电路。

负反馈放大器电压放大倍数的基本方程式:式中:Au——基本放大器的电压放大倍数；Fu——反馈系数；Auf——放大器的闭环电压放大倍数。

电压串联负反馈对电路放大器的性能的影响:①当为深度反馈时，电压串联负反馈的电压放大倍数可近似表示为:Auf＝1/Fu；②电压串联负反馈的输入电阻:iif＝Ui/Ii＝ri（1＋AuFu）；③电压串联负反馈的输出电阻:rof＝Uo/Io＝ro/（1＋A′usFu）；式中:A′us——负载RL开路时的源电压放大倍数。