两级放大电路的设计解读
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电子实验报告:两级放大电路的设计、考试与调试报告设计本次实验要求设计一种两级放大电路,其中第一级是一个放大器,第二级是一个集电极跟随器,使得输入信号经过放大后通过输出终端输出。
设计的过程主要分为以下几个步骤:1. 确定设计参数由于本次实验要求使用BJT三极管进行放大,因此需要先确定设计所使用的管子,并从数据手册中获取其参数。
假设设计使用的是2N3904 NPN型晶体管,其参数如下:最大集电极电流Ic = 200mA最大集电极电压Vce = 40V最大功率Ptot = 625mW最大频率fT = 300MHz在确定了晶体管的参数后,就可以着手进行电路设计。
2. 设计第一级放大器第一级放大器是本电路的核心部分,它负责将输入信号进行放大。
因此,我们需要选择适当的电路结构,并计算出电路中的各个元件的参数。
在本设计中,采用了共射极放大器的结构。
该结构的特点是输入阻抗较小,输出阻抗较大,但是放大系数不稳定。
在实际应用中,可以通过加入负反馈电路来提高其性能。
因此,对于本设计来说,我们需要计算出共射极电阻R1和电容C1的参数。
首先,假设输入信号的频率为1kHz,放大系数为10,则我们可以写出放大器的增益公式为:A = -Rc / (R1+R2) * gm *Rc其中,gm为晶体管的转移电导,可以通过以下公式进行计算:gm = Ic / (VT * β)其中,VT为温度系数,约为25mV,β为晶体管的直流电流放大系数,可以在数据手册中找到其值约为100。
根据以上公式,我们可以计算出Rc、R1和R2的值。
可以采用一般的放大器频率损失公式,计算C1的值:Afc = 1 / (2π * f *Rc *C1)当C1确定后,就可以设计出第一级放大器的电路图:+Vcc||R2|+||Vin R1 Q1 Rc---->| |-------/\\/\\/\\--->|----> Vout| | ||C1 | || | |+---+ Gnd3. 设计第二级跟随器在第一级放大器完成信号放大后,需要使用一个集电极跟随器(Emitter Follower)作为第二级放大器,来提高输出信号的驱动能力。
两级阻容耦合放大电路设计与仿真阻容耦合放大电路是一种经典的放大电路结构,常用于放大小信号。
其基本原理是利用电容器和电阻的耦合作用,实现信号的放大和增强。
在设计阻容耦合放大电路时,需要考虑电路的增益、频率响应、稳定性等方面的问题。
下面将以两级阻容耦合放大电路为例,进行设计和仿真。
1.电路结构设计首先,我们需要确定电路的结构图和参数。
两级阻容耦合放大电路由两个放大级组成,每个放大级包括一个晶体管和相应的偏置电路。
可以选择晶体管的类型,比如常用的BJT三极管或MOSFET场效应管。
偏置电路可以采用基准电源或稳流源等方式。
2.电路参数计算在确定电路结构之后,需要计算每个电路元件的参数。
比如晶体管的放大系数、偏置电流,电容器的容值等。
这些参数的选择和计算需要根据具体的应用需求来确定,可以参考相关的电路设计手册或者仿真软件。
3.电路仿真在进行实际的电路设计之前,可以使用电路仿真软件进行仿真。
通过仿真,可以验证电路的性能和参数的正确性,发现问题并进行调整。
常用的电路仿真软件有Cadence SPICE、LTSpice等。
4.电路布局与PCB设计在完成电路的仿真之后,可以进行电路的布局和PCB设计。
在布局过程中,需要考虑电路的相互干扰、阻抗匹配等问题,以确保电路的可靠性和稳定性。
PCB设计需要绘制电路的电路板图,安排元件的布局和连接方式,并进行元件的焊接和布线。
5.电路调试与性能测试完成PCB设计之后,可以进行电路的调试和性能测试。
通过调试,可以检查电路的工作状态和性能是否符合设计要求。
可以使用示波器、信号发生器等测试设备对电路进行测试,得到电路的增益、频率响应等参数。
通过上述步骤,可以完成两级阻容耦合放大电路的设计和测试。
可以根据实际的应用需求和设备要求进行参数选择和调整,以获得满足要求的电路性能和工作效果。
两级放大器的设计摘要:两级放大器在实际生活中有着非常重要的作用,它可以把我们生活中需要的信号进行放大来便利人们的生活。
在生活中有着非常广泛的应用。
该设计是两级放大器的设计,首先是对设计方案的选择和设计,详细分析了两级放大器的所需数据,然后在multisim中选择所需的元器件来进行电路的设计。
通过改变电路的电压来进行动态的分析。
仿真结果表明:在电路中输入的电压在第二级放大器的输出端可以准确的看到放大了1000倍,实现了题目的要求。
关键词:两级放大器;电路仿真;设计目录1.设计任务与要求2.方案设计与论证3.单元电路的设计与仿真3.1第一级放大器的设计3.2第二级放大器的3.3桥式整流电源的设计4.总电路设计及其仿真调试过程4.1总体电路的设计4.2仿真结果及其分析5.结论和心得6.参考文献1.设计任务与要求(1)中频带电压的放大增益1000(2)通频带30HZ—30KHZ(3)输出电阻10(4)输入电阻20K(5)负载电阻20K(6)最大不失真输出电压5V(7)用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计所需的正负直流电源2.方案的设计与论证两级放大器的设计具有组装简单,调试方便,工作稳定的实验电路。
设计中包括电源输入电路,一级同相放大电路,二级反相放大电路三部分。
电路原理图如下图2.1所示:图2.1 两级放大器电路原理由设计与要求可以知道,两级放大器设计的实验主要分为三部分,即对于电源输入信号和第一级放大电路,第二级放大电路的设计。
进过分析,电源输入信号电路是桥式整流滤波集成稳压块所设计出来的正负直流电源。
第一级放大电路可以是由同相放大电路的组成,第二级放大电路是由反相放大电路所组成。
由于所需要的电压放大倍数是1000,而同相放大器的电压放大倍数在1—100之间,反相放大器的电压放大倍数在0.1—100之间,因此放大1000倍的设计就可以使用这两个放大器来实现。
因为设计初稿有很多东西都是借鉴书上或者网站上的东西,Multisim 则是第一次接触的仿真软件,因此有的某些电器元件只能够使用Multisim 中所有的。
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。
两级运放设计要点引言:两级运放是电子电路中常用的一种放大电路,它由两级放大器级联而成。
本文将介绍两级运放的设计要点,并探讨其在电子电路中的应用。
一、两级运放的基本原理两级运放由两个放大器级联组成,第一级放大器称为输入级,第二级放大器称为输出级。
输入级负责将输入信号放大并将其传递给输出级进行进一步放大,最终得到输出信号。
1. 输入级的设计要点输入级的设计要点包括:(1)选择合适的输入级放大器。
根据需求选择合适的放大器类型,如共射放大器、共基放大器或共集放大器等,以满足电路的输入阻抗和放大倍数要求。
(2)确定合适的偏置电路。
为了确保输入级的工作点稳定,需要设计合适的偏置电路来提供适当的偏置电压。
(3)考虑输入阻抗和带宽的平衡。
输入级应具有足够高的输入阻抗以避免对信号源的负载影响,同时还应考虑输入级的带宽,以确保信号能够在整个频率范围内得到放大。
2. 输出级的设计要点输出级的设计要点包括:(1)选择合适的输出级放大器。
根据输出要求选择合适的输出级放大器类型,如共射放大器、共基放大器或共集放大器等,以满足输出阻抗和输出功率要求。
(2)确定适当的负载电阻。
根据输出级放大器的特性和负载要求,选择适当的负载电阻,以确保输出信号能够得到正确的匹配和传递。
(3)考虑输出阻抗和带宽的平衡。
输出级应具有足够低的输出阻抗以减小对负载的影响,并且还应考虑输出级的带宽,以确保信号能够在整个频率范围内得到放大。
二、两级运放的应用两级运放在电子电路中有广泛的应用,下面将介绍一些常见的应用场景。
1. 音频放大两级运放可以用于音频放大电路中,将低电平的音频信号放大到足够大的电平以驱动扬声器或耳机。
通过合适的输入级和输出级设计,可以实现音频信号的放大,并保持音质的清晰度和准确性。
2. 信号传感器放大在传感器应用中,两级运放可以用于放大传感器输出的微弱信号,以便进行后续的信号处理和分析。
通过适当的输入级和输出级设计,可以提高传感器信号的灵敏度和稳定性,从而提高系统的性能。
(2023)两级放大电路实验报告(一)实验报告:(2023)两级放大电路实验目的•了解两级放大电路的基本原理及其特性;•掌握两级放大电路的设计方法和测量方法。
实验原理一、基本概念两级放大电路即由两级电子管、半导体器件或集成电路构成的放大器电路,其中第一级为前置放大器,第二级为功率放大器,两级之间具有放大倍数和阻抗匹配的功能。
二、两级放大电路的基本结构两级放大电路的基本结构如下图所示:输入信号 --> 前置放大器 --> 输出信号 --> 功率放大器 --> 输出信号三、放大倍数计算两级放大电路的总放大倍数等于前置放大器的放大倍数和功率放大器的放大倍数的乘积。
具体计算公式如下:Af = Af1 * Af2其中,Af为总放大倍数,Af1为前置放大器放大倍数,Af2为功率放大器放大倍数。
四、阻抗匹配两级放大电路中,前置放大器和功率放大器之间需要进行阻抗匹配,以保证信号传输的完整性和有效性。
实验步骤1.按照电路图连接电路,注意接线正确;2.使用万用表检查各电路元件的正常工作;3.对电路进行初步调节,调整前置放大器、功率放大器的偏置点;4.测量并记录各放大器的电压增益和频率响应曲线;5.测量输出信号的失真率及谐波失真度;6.分析实验数据,进行实验结论。
实验结果通过实验测量,得到两级放大电路的总放大倍数为100倍,频率响应曲线为20Hz~20kHz,失真率为5%,谐波失真度在-30dB以下,实验数据较为理想。
实验结论两级放大电路在信号传输时具有以下特点:•可以提高信号的幅度、电平和功率;•可以进行阻抗匹配,确保信号传输的完整性和有效性;•可以通过调节偏置点、增益等参数,对信号进行精细调节。
综上所述,两级放大电路是一种重要的信号处理电路,在实际应用中具有广泛的应用前景。
实验注意事项1.电路连接时应注意各电路元件的极性以及焊接是否牢固;2.电源电压和电流应控制在规定范围内,以免损坏电路;3.仪器设备操作时要规范使用,注意安全操作;4.实验数据采集时应注意数据的准确性和可重复性。
两级运放设计与仿真报告引言两级运放是一种常用的电路配置,具有在放大信号时增益稳定、频率响应宽、噪声低等特点。
本报告将介绍两级运放的设计与仿真过程,包括电路设计原理、参数选择、电路模拟与性能评估等内容。
设计原理两级运放主要由两个级联的运放组成,第一级运放作为输入级,主要负责增益放大和输入阻抗匹配;第二级运放作为输出级,主要负责提供电流放大和输出阻抗匹配。
通过合理选择运放参数和电阻分压比,可以实现所需的放大倍数和频率响应。
参数选择在设计过程中,首先需要确定所需的放大倍数和频率响应范围。
然后根据运放的特性参数,如增益带宽积、输入输出阻抗等,选择合适的运放器件。
通常使用的运放器件有型号为LM741、LT1001等。
电路设计根据参数选择,可以开始进行电路设计。
首先确定输入电阻,选择合适的电阻值以使得输入阻抗满足要求。
然后计算电阻分压比,以确定电压放大倍数。
接下来选择适当的电容值以确保频率响应满足要求。
电路仿真一般使用电路设计软件进行仿真。
根据电路设计原理和参数选择,输入正确的电路图和器件参数,进行仿真分析。
通过观察波形、频率响应曲线等结果,评估电路性能和稳定性。
性能评估通过仿真结果,可以评估电路的性能和稳定性。
主要包括增益稳定性、频率响应范围、失调电压、失调电流等指标。
根据仿真结果,可以对电路参数做出调整,以改善电路性能。
结论通过两级运放设计与仿真,我们可以实现对输入信号的放大和频率响应的控制。
通过选择合适的运放器件、参数以及电阻分压比和电容值,可以实现所需的放大倍数和频率响应范围。
通过仿真分析,可以评估电路性能和稳定性,并进行参数调整以改善电路性能。
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两级放大器设计范文在电子电路设计中,放大器是广泛应用的一种电路元件,用于增大信号幅度。
在放大器设计中,常见的一种设计是两级放大器设计。
本文将详细介绍两级放大器的设计步骤及注意事项。
一、设计步骤1.确定放大倍数:首先需要确定所需的放大倍数,通常通过分析输入信号和输出信号的电压幅度来确定。
放大倍数的选择受到输入和输出电压的限制以及系统的噪声要求等因素的影响。
2.选择放大器的类型:根据所需的放大倍数和应用要求,选择适当的放大器类型。
常见的放大器类型包括共射放大器、共基放大器、共集放大器等。
3.计算放大器参数:根据选择的放大器类型,计算所需的电路参数,包括输入电阻、输出电阻、增益、功耗等。
4.设计输入电路:根据所需的输入阻抗和输入信号频率,设计适当的输入电路,如耦合电容、终端电阻等。
5.设计输出电路:根据所需的输出阻抗和输出负载要求,设计适当的输出电路。
输出电路通常包括输出耦合电容和负载电阻等。
6.选择和计算元件值:根据所选的放大器类型和设计要求,选择适当的电容、电阻和功率放大器等元件,并计算其数值。
在计算元件值时,需要考虑电路的稳定性、频率响应和功耗等因素。
7.进行仿真和优化:使用电路仿真软件进行电路仿真,检查电路的性能和稳定性。
通过仿真结果,优化电路的设计参数,以满足设计要求。
8.装配和测试:根据设计要求,装配电路并进行测试。
测试结果应与设计目标相符。
二、注意事项1.稳定性:在设计过程中,要注意电路的稳定性。
稳定性是指放大器在各种工作条件下,如温度、电源变化等的影响下,仍能保持其增益和频率特性的稳定性。
为了提高稳定性,可以采取稳定性增强技术,如增加补偿电容、降低放大器的Q值等。
2.频率响应:放大器的频率响应是指其输出信号幅度对于输入信号频率变化的响应能力。
在设计过程中,需根据应用要求,选择适当的频率范围和带宽,并通过选择合适的元件和电路结构来优化频率响应。
3.线性度:放大器的线性度是指其输出信号与输入信号之间的线性关系程度。
晶体管两级放大电路的设计与制作1. 引言晶体管是一种半导体器件,广泛应用于电子电路中。
晶体管可以实现信号放大的功能,而晶体管两级放大电路是一种常见的电路结构,用于增强输入信号的幅度。
本文将介绍晶体管两级放大电路的设计与制作过程。
2. 电路设计晶体管两级放大电路由两个级联的放大器组成,每个放大器中都包含一个晶体管。
在设计过程中,需要考虑以下几个方面:2.1 放大倍数根据实际需求确定所需的放大倍数。
放大倍数越高,输出信号的幅度将越大。
2.2 输入与输出阻抗匹配为了最大限度地传递信号能量,输入与输出阻抗应该尽可能地匹配。
这可以通过合适选择元件值和连接方式来实现。
2.3 直流偏置为了使晶体管工作在合适的工作点上,需要对其进行直流偏置。
这可以通过添加适当的偏置网络来实现。
2.4 反馈网络为了提高电路的稳定性和线性度,可以添加反馈网络。
反馈网络可以减小电路的非线性失真,并改善频率响应。
2.5 负载电阻为了使输出信号能够驱动负载,需要添加适当的负载电阻。
负载电阻的选择应该考虑负载的阻抗和所需的输出功率。
3. 电路制作3.1 元件选择根据设计要求选择合适的晶体管、电容和电阻等元件。
在选择过程中,需要考虑元件参数、性能和可获得性等因素。
3.2 PCB设计使用PCB设计软件进行电路布局和布线。
合理规划元件位置和连线路径,以确保信号传输的稳定性和可靠性。
3.3 焊接与组装根据PCB设计将元件焊接到PCB板上。
注意焊接质量和连接可靠性,确保每个连接点都牢固可靠。
3.4 测试与调试完成焊接后,对电路进行测试与调试。
使用示波器、信号发生器等仪器检测输入输出信号,并根据实际情况调整元件值或连接方式。
4. 结论晶体管两级放大电路是一种常见的电路结构,用于增强输入信号的幅度。
在设计与制作过程中,需要考虑放大倍数、输入输出阻抗匹配、直流偏置、反馈网络和负载电阻等因素。
通过合理选择元件和进行电路布局、焊接与组装,可以实现晶体管两级放大电路的设计与制作。
实验四 两级放大电路一、实验目的l 、掌握如何合理设置静态工作点。
2、学会放大器频率特性测试方法。
3、了解放大器的失真及消除方法。
二、实验原理1、对于二极放大电路,习惯上规定第一级是从信号源到第二个晶体管BG2的基极,第二级是从第二个晶体管的基极到负载,这样两极放大器的电压总增益Av 为:2V 1V 1i 1O 2i 2O 1i 2O ,i 2O S 2O V A A V V V V V V V V V V A •=•====式中电压均为有效值,且2i 1O V V =,由此可见,两级放大器电压总增益是单级电压增益的乘积,由结论可推广到多级放大器。
当忽略信号源内阻R S 和偏流电阻R b 的影响,放大器的中频电压增益为:1be 2be 1C 1be 1L 11i 1O S 1O 1V r r //R 1r R V V V V A β-='β-=== 2be L2C 22be 2L 21O 2O 1i 2O 2V r R //R r R V V V V A β-='β-=== 2be L2C 21be 2be 1C 12V 1V V r R //R r r //R A A A β•β=•= 必须要注意的是A V1、A V2都是考虑了下一级输入电阻(或负载)的影响,所以第一级的输出电压即为第二级的输入电压,而不是第一级的开路输出电压,当第一级增益已计入下级输入电阻的影响后,在计算第二级增益时,就不必再考虑前级的输出阻抗,否则计算就重复了。
2、在两极放大器中β和I E 的提高,必须全面考虑,是前后级相互影响的关系。
3、对两级电路参数相同的放大器其单级通频带相同,而总的通频带将变窄。
)dB (A log 20G 式中G G G V u o2u o 1u uo =+=三、实验仪器l 、双踪示波器。
2、数字万用表。
3、信号发生器。
4、毫伏表 5、分立元件放大电路模块 四、实验内容1、实验电路见图4-1RL 3K图4-1两级交流放大电路2、设置静态工作点(l)按图接线,注意接线尽可能短。
两级放大电路的设计设计一个两级放大电路是比较常见的任务,下面是一个例子,其中包括了详细的电路图和设计步骤。
电路图如下所示:```VinR1_____,_____AmplifierC1,___R3_________,_____AmplifierC2,___R4____Vout```设计步骤:1.确定电路的增益要求:首先需要确定想要实现的放大倍数。
假设我们的目标增益为100倍。
2.选择放大器:为了实现高放大倍数,可以使用两级放大电路。
在这个设计中,我们选择了两个晶体管放大器作为两个级别。
晶体管放大器通常有高增益和低失真,非常适合这个任务。
3.确定电路参数:根据放大倍数的要求和所选择的晶体管类型,我们需要确定电路中各个元件的参数。
-首先选择适当的电阻值R1和R3,这些电阻将决定第一个放大器的放大倍数。
-计算电容C1,这将决定第一个放大器的截止频率。
-选择电阻值R4,这将决定第二个放大器的放大倍数。
-计算电容C2,这将决定第二个放大器的截止频率。
4.计算元件值:根据上述参数选择适合的电阻和电容值。
计算电阻和电容的具体值时,需要考虑晶体管的输入和输出特性,以及对放大器的频率响应要求。
5. 进行仿真:使用电路仿真软件如LTspice来模拟电路的性能。
输入一个合适的测试信号Vin,观察输出信号Vout的波形和增益,检查是否符合设计要求。
6.调整和优化:根据仿真结果,可以进一步调整电阻和电容的值以优化电路性能,确保输出信号的稳定和正确。
7.PCB设计:一旦确定了电路的性能,可以设计一个PCB板来制作实际的电路。
在这个过程中,需要注意避免干扰和定位电路元件。
8.组装和测试:在组装电路之前,需要仔细检查电路连接和布局。
完成组装后,要对电路进行测试以确保其性能符合预期。
总结:两级放大电路设计是一个综合性的任务,需要考虑多个因素。
根据实际应用的具体要求,可以采用不同的配置和元件来设计电路,以实现所需的增益和频率响应。
通过合理的参数选择和优化,可以得到一个满足设计要求的电路。
两级放大电路的设计1.设计原理:2.设计步骤:a.确定所需的放大倍数:根据输入信号的幅度和输出信号的要求,确定需要的总增益。
例如,如果输入信号范围为0-1V,输出信号范围为0-10V,那么所需的放大倍数为10。
b.选择放大器类型:根据设计要求选择适当的放大器。
常见的放大器类型包括共射放大器、共基放大器和共集放大器。
每种放大器类型都有其特定的优点和限制,需要根据实际情况进行选择。
c.确定每个放大器的放大倍数:根据总增益和放大器类型,确定每个放大器的放大倍数。
例如,如果总增益为10,可以选择第一级放大器的增益为2,第二级放大器的增益为5d.计算电路参数:根据所选放大器的特性和放大倍数,计算电路参数,包括电阻、电容和电源电压等。
这些参数决定了电路的工作条件和性能。
e.仿真和测试:使用电路仿真软件进行模拟,检查电路的性能和稳定性。
如果可能,可以通过实际电路测试来验证仿真结果。
3.注意事项:a.选择合适的放大器类型:根据需求选择适当的放大器类型。
共射放大器适用于高增益和中等输出阻抗的要求,共基放大器适用于低输入阻抗的要求,共集放大器适用于高输入阻抗和低输出阻抗的要求。
b.使用合适的元件:选择合适的电阻、电容和其他元件来满足设计要求。
尽量使用高质量和精确的元件,以确保电路的性能和稳定性。
c.控制电路稳定性:通过合理的电路布局和电源去耦等方法,控制电路的稳定性。
这包括降低反馈电容和压摆率等因素对电路性能的影响。
d.选用合适的电源:选择合适的电源电压和电流,以满足所需的输出要求。
确保电源电压和电源电流的稳定性和可靠性。
4.设计实例:假设我们需要设计一个两级放大电路,将输入信号的幅度从0-1V放大到0-10V,增益为10。
我们选择使用两个共射放大器,第一级放大器的增益为2,第二级放大器的增益为5我们可以根据每级放大器的增益和公式Av_total = Av1 * Av2来计算总增益。
在这个例子中,总增益= 2 * 5 = 10,满足设计要求。
设计指标:A V >250,R i ≥10kΩ,R L =5.1kΩ,BW=50Hz~50kHz ,D<5% 。
设计条件:输入信号(正弦信号):2mV≤V i ≤5mV ,信号源内阻:R s =50Ω,电源电压:V CC =12V ;半导体三极管9013,参数:β=100,r bb ’=300Ω,C μ=5pF ,f T =150MHz ,3V≤V CC ≤20V ,P CM =625mW ,I CM =500mA ,V (BR)CEO =40V 。
1.电路选型:小信号放大电路选用如图1所示两级阻容耦合放大电路,偏置电路采用射极偏置方式,为了提高输入电阻及减小失真,满足失真度D<5%的要求,各级射极引入了交流串联负反馈电阻。
2.指标分配:要求A V >250,设计计算取A V =300,其中T 1级A V1=12,A V2=25;R i ≥10kΩ要求较高,一般,T 1级需引入交流串联负反馈。
3.半导体器件的选定指标中,对电路噪声没有特别要求,无需选低噪声管;电路为小信号放大,上限频率f H =50kHz ,要求不高,故可选一般的小功率管。
现选取NPN 型管9013,取β=100。
4.各级静态工作点设定动态范围估算:T 1级:im1imax V112,V A ===om1V1im11284mV V A V ==⨯=。
T 2级:im2om1V284mV , 25V V A ===,om2V2im22584 2.1V V A V ==⨯=。
为避免饱和失真,应选:CEQ om CE(sat)C V V ≥+ ;可见 T 1级V CEQ1可选小些,T 2级V CEQ2可选大些。
CQ CQ CM CEQ CM T T I I I I I ≥+12取值考虑:设定主要根据,由于小信号电压放大电路较小;另从减小噪声及降低直流功率损耗出发,、工作电流应选小些。
T 1级静态工作点确定:TCQ1TCQ1T CQ1CQ1CQ1BQ1CEQ13k Ω, ',100'30026mV'100260.963mA30003000.7mA 0.07mA , V 2V>0.12VV r r r I V I r V r r I II I ββββ≥=+====-⨯≤=-====be1be1bb bb be1bb 取依可推得其中,,可求得选,T 2级静态工作点确定:一般应取CQ2CQ1I I > ,CEQ2CEQ1V V > 选 :CQ2CQ2BQ2CEQ21.2mA , 0.012mA , V 4V>3V I I I β====5.偏置电路设计计算(设BEQ 0.7V V =)T 1级偏置电路计算:Rb1BQ1BQ1CC 10100.0070.07mA 11124V33I I V V ==⨯===⨯=取故:CC BQ1b1b1124114.286k Ω0.07V V R I --=== 取标称值120kΩ 22Rb1b1b110.071200.588mW<W 8P I R ==⨯= 选b1R 120kΩ /1W 8BQ1b2Rb2Rb1BQ144463.492k Ω0.070.0070.063V R I I I =====-- 取标称值62kΩ22Rb2b2b210.063620.246mW<W 8P I R ==⨯= 选b2R 62kΩ /1W 8BQ1BEQ1BQ1BEQ1e1EQ1BQ140.7 3.3 4.67k Ω(1)1010.070.707V V V V R I I β---====≈+⨯22Rc1'EQ1c1'10.7070.30.15mW<W 8P I R ==⨯=22Rc1''EQ2c1''10.707 4.7 2.15mW<W 8P I R ==⨯=e1e111'/W ''/W 88R R ΩΩ选 300 选 4.3kCC CEQ1EQ1CC CEQ1BQ1BEQ1C1CQ1CQ1()12240.79.571k Ω0.7V V V V V V V R I I -------+====取标称值9.1kΩ22Rc1CQ1c110.79.1 4.46mW<W 8P I R ==⨯=选C1R 9.1kΩ /1W 8T 2级偏置电路计算:Rb3BQ3BQ2CC 10100.0120.12mA 11124V 33I I V V ==⨯===⨯=取故: CC BQ2b3Rb312466.67k Ω0.12V V R I --=== 取标称值68 kΩ 22Rb3Rb3b310.12680.979mW<W 8P I R ==⨯= 选b3R 68kΩ /1W 8BQ2BQ2b4Rb4Rb3BQ24437.04k Ω0.120.0120.108V V R I I I =====-- 取标称值36 kΩ22Rb4Rb4b410.108360.42mW<W 8P I R ==⨯= 选b4R 36kΩ /1W 8BQ2BEQ2BQ2BEQ2e2EQ2BQ2e2e2e2e2e140.7 3.32.723k Ω(1)1010.012 1.212'()'''56'' 2.7k ΩV V V V R I I R R R R R β---=====+⨯=Ω=分为交流负反馈、,取,22Rc2'EQ2c2'11.2120.0560.082mW<W 8P I R ==⨯=22Rc2''EQ2c2''11.2122.73.97mW<W 8P I R ==⨯=e2e211'/W ''/W 88R R ΩΩ选 56 选 2.7kCC CEQ2EQ2C2CQ212440.73.92k Ω1.2V V V R I ----+=== 取标称值3.9kΩ22Rc2CQ2c211.2 3.9 5.62mW<W 8P I R ==⨯=选C2R 3.9kΩ /1W 86.静态工作点的核算T 1级:b2CC BEQ1b1b2CQ1BQ1b1b2e162120.7120621000.67mA 12062//(1)101 4.612062R V V R R I I R R R βββ-⨯-++===⨯=⨯+++⨯+CQ1CEQ1CC CQ1c1e1(1)I V V I R R ββ=--+4.6 2.79V ⨯⨯⨯=0.67=12-0.679.1-101100符合设计要求。
两级放大电路实验原理两级放大电路是一种常见的电子电路,它可以将输入信号放大到更大的幅度,以便于后续的处理和分析。
在本文中,我们将介绍两级放大电路的实验原理,包括其基本结构、工作原理以及实验步骤和注意事项。
1. 基本结构。
两级放大电路由两个放大器级联而成,每个放大器都可以将输入信号放大到更大的幅度。
通常情况下,第一个放大器被称为前置放大器,用来放大输入信号并提高输入阻抗;而第二个放大器被称为主放大器,用来进一步放大信号并驱动输出负载。
2. 工作原理。
当输入信号进入前置放大器时,它首先被放大到一个较大的幅度,同时输入阻抗也得到了提高,以便于后续的处理。
然后,放大后的信号进入主放大器,再次被放大到更大的幅度,并最终输出到负载上。
整个过程中,两级放大电路起到了放大信号的作用,并且提高了系统的整体性能。
3. 实验步骤。
为了验证两级放大电路的工作原理,我们可以进行以下实验步骤:(1)搭建两级放大电路的基本电路,包括前置放大器和主放大器;(2)连接信号发生器和示波器,以便于输入信号和输出信号的观测;(3)调节信号发生器的输出幅度和频率,观察输出信号的变化;(4)记录实验数据,并分析两级放大电路的放大倍数、频率响应等性能指标。
4. 注意事项。
在进行两级放大电路实验时,需要注意以下事项:(1)搭建电路时,应注意电路连接的正确性和稳定性;(2)调节信号发生器时,应逐步增加输入信号的幅度,以避免损坏电路元件;(3)观察输出信号时,应注意示波器的设置和测量方法,确保测量结果的准确性。
通过以上实验步骤和注意事项,我们可以验证两级放大电路的工作原理,并了解其性能指标和特点。
这对于理解和应用放大电路具有重要的意义,也为我们进一步深入学习电子电路奠定了基础。
总结。
两级放大电路是一种常见的电子电路,它可以将输入信号放大到更大的幅度,以便于后续的处理和分析。
通过实验验证,我们可以了解其工作原理和性能指标,为进一步学习和应用电子电路奠定了基础。