电压串联负反馈放大电路

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。

i
f
id
R if
Ri
..
1 AR FG

Rf Ri Rf AodRi



U I R I R . R I I R R R 由Us往里看的输入电阻：
'
if
s
i

1
i

if

1

if
1
i
i
R R R if 很小，可忽略，所以
'
if
1
d
d+
第四节


Io
U RL
o
R

If


R

I
o

R

U o
R Rf R Rf RLFra bibliotek

U U U Auf
o
o
o
Uo
R R (1 f ) L
U s I i R1 I f R1 R1 R U o
R R1
R Rf RL
第四节
（五）分立元件负反馈放大电路计算举例
od id
rid
R’=R1//Rf -

Au

Rf U 'o

Uf
R1

A r R R r R R r R A R r 1 R r R R R R R

od id

b id
'
1

1
f
'
b id

b id

'
od 1 id

1

ib1
io
Rs ' Rs //( R f Re 2 ) ib 1 Rs ' is Rs ' hie 1 h fe 1 h fe 2 Re 1 Rs ' Ais ( Re 1 hie 2 Re ' )( Rs ' hie 1 )
is
返回
4 闭环参数：
(1) 闭环的增益： Aisf
j1 i i 1 n i j1 m i i 1 n i
m
B
K ( s zi )
i 1
m
( s p ) KB ( s z )
j 1 i i 1 i
n
m
K'
(s z ) (s p
j1 i 1 n i jf
m
)
其中 p jf p1 f , p2 f ... pnf 是闭环增益函数的极点(即闭环极点)
无反馈时:G· BW=A· BW≈A· fH
f 引入反馈后: G· BW=Af· Hf
A fH = · f H (1 AB) = A· 1 AB
可见增益带宽积是一个常数,增益和带宽等价交换.
返回
6.4.2 单极点闭环系统的响应特征
1 设负反馈系统输入信号为阶跃信号:Xi(s)= (输入阶跃信号的拉氏变换) s Af 1 1 1 Af ( ) 则输出信号:X0(s)= Af ( s) Xi ( s) s s s s Hf 1 Hf 上式求反拉氏变换,可得: 继续
休息1休息2
结论: 纯电阻反馈网络 设基本放大器的开环增益A(s) 的极点位于 s 左平面 ,且在中频内为负反馈 。
如果反馈网络为纯电阻性网络(与 s 无关).

负反馈放大电路实验报告3）闭环电压放大倍数为10so sf-≈=U U Au 。

（2）参考电路1）电压并联负反馈放大电路方框图如图1所示，R 模拟信号源的内阻；R f 为反馈电阻，取值为100 kΩ。

图1 电压并联负反馈放大电路方框图2）两级放大电路的参考电路如图2所示。

图中R g3选择910kΩ，R g1、R g2应大于100kΩ；C 1～C 3容量为10μF ，C e 容量为47μF 。

考虑到引入电压负反馈后反馈网络的负载效应，应在放大电路的输入端和输出端分别并联反馈电阻R f ，见图2，理由详见“五 附录－2”。

图2 两级放大电路实验时也可以采用其它电路形式构成两级放大电路。

3.3k Ω（3）实验方法与步骤1）两级放大电路的调试a. 电路图：（具体参数已标明）¸b. 静态工作点的调试实验方法：用数字万用表进行测量相应的静态工作点，基本的直流电路原理。

第一级电路：调整电阻参数， 4.2sR k≈Ω，使得静态工作点满足：I DQ约为2mA，U GDQ < - 4V。

记录并计算电路参数及静态工作点的相关数据（I DQ，U GSQ，U A，U S、U GDQ）。

实验中，静态工作点调整，实际4sR k=Ω第二级电路：通过调节R b2，240b R k ≈Ω，使得静态工作点满足：I CQ 约为2mA ，U CEQ = 2～3V 。

记录电路参数及静态工作点的相关数据（I CQ ，U CEQ ）。

实验中，静态工作点调整，实际241b R k =Ωc. 动态参数的调试输入正弦信号U s ，幅度为10mV ，频率为10kHz ，测量并记录电路的电压放大倍数so11U U A u =、so U U Au=、输入电阻R i 和输出电阻R o 。

电压放大倍数：（直接用示波器测量输入输出电压幅值）o1UsUoU1u A输入电阻： 测试电路：¸开关闭合、打开，分别测输出电压1oV和2oV，代入表达式：2112oio oVR RV V=-输出电阻：测试电路：¸记录此时的输出：0.79V olV=1.57(1)=32.960.79o o L o V R R k V '=-⨯Ω=Ω（-1）k2）两级放大电路闭环测试在上述两级放大电路中，引入电压并联负反馈。