多级放大电路课程设计报告
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多级放大电路的设计和实验一、教学目的熟悉两级(或多级)放大电路设计和调试的一般方法。
电压放大倍数的测量,幅频特性的测量方法。
可用计算机辅助设计和仿真。
二、设计指标电压放大倍数A u :≥5000(绝对值) 输入电阻R i :≥1kΩ输出电阻R o :≤3kΩ 通频带宽BW :优于100Hz~1MHz 电源电压V CC :+12V -20V 负载电阻R L :3kΩ输出最大不失真电压:5V (峰峰值) 电路要求:无自激、负反馈任选 三、实验电路及实验结果根据设计要求进行了理论计算,设计电路图如图1:图11、在仿真软件Multisim 2001中绘制电路图,调试后输出波形不失真,放大倍数满足要求,完成表格1。
第一级 第二级 ICUBUCUE IC UBUCUE 1.59mA 2.326V 11.990V1.606V2.519mA3.267V 12.407V2.543V2、各级的电压放大倍数如下表,输出波形如下图: 第一级第二级总电压放大倍数 输入电压 (mVrms) 输出电压 (mVrms) 电压放大倍数 输入电压 (mVrms) 输出电压 (mVrms) 电压放大倍数 0.1418.466608.466653774627各级的输出波形如图2图23、电路的输入输出电阻的测量(1)用输出换算法测量放大器输入电阻R i 选取Rs=1 kΩ,完成表3,利用公式s o2o1o1i R u u u R -=计算输入电阻。
表3 放大器输入电阻R 不接R s 时输出电压 uo1(V rms) 串接R s 时输出电压 u o2(V rms) 输入电阻R i (kΩ) 0.6530.4593.3(2)用开路电压法测量放大器输出电阻Ro选取RL=3 kΩ,完成表4,利用公式L oLooo )1(R u u R -=计算输出电阻。
开路输出电压U oo (V rms)连接负载时电压u oL (V rms)输出电阻R o (kΩ)1.301 0.6532.9774、思考题(1)避免自激振荡的措施主要有哪些?你在电路中是如何避免自激振荡的? (2)你是如何分配各级电路的电压放大倍数的?分配依据是什么? (3)如果引入负反馈,目的是什么?效果如何?。
多级放大电路的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解多级放大电路的基本原理,掌握其组成部分及各自功能。
2. 学生能够描述多级放大电路中各级之间的信号传输特性,解释信号放大的过程。
3. 学生能够运用数学表达式计算多级放大电路的电压增益、功率增益等关键参数。
技能目标:1. 学生能够设计简单的多级放大电路,并使用仿真软件进行模拟测试。
2. 学生能够运用所学知识分析多级放大电路在实际应用中可能出现的问题,并提出改进措施。
3. 学生能够通过实验操作,验证多级放大电路的性能,并准确记录实验数据。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到多级放大电路在电子技术中的重要性,增强对电子学科的兴趣和热情。
2. 学生在学习过程中,培养合作精神,学会与他人共同探讨问题、解决问题。
3. 学生能够关注电子技术的发展,了解多级放大电路在生活中的应用,提高科技素养。
课程性质:本课程为电子技术基础课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生处于高中阶段,具备一定的电子基础知识,对新鲜事物充满好奇,动手能力强。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力,培养学生解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度,激发学生学习兴趣,提高教学效果。
通过分解课程目标为具体学习成果,便于后续教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 多级放大电路基本原理:介绍多级放大电路的概念、组成及工作原理,使学生了解信号在多级放大电路中的传递过程。
2. 多级放大电路的级联方式:分析常见的级联方式,如共射极、共基极、共集电极级联,以及它们的特点和适用场景。
3. 多级放大电路参数计算:讲解电压增益、功率增益、带宽等参数的计算方法,使学生能够运用公式进行计算。
4. 多级放大电路设计:引导学生学习如何设计简单的多级放大电路,包括选择合适的元器件、搭建电路和调试。
5. 多级放大电路仿真与实验:运用仿真软件(如Multisim、Proteus等)进行电路设计和测试,以及实验室实际操作,验证电路性能。
多级放大电路实验报告多级放大电路实验报告引言:多级放大电路是电子工程中常见的一种电路结构,它可以将输入信号放大到所需的幅度,以便用于各种应用。
本实验旨在通过搭建多级放大电路并进行实际测量,探索其工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的主要目的是:1. 了解多级放大电路的基本原理和结构;2. 学习如何搭建和调试多级放大电路;3. 测量和分析多级放大电路的增益、频率响应等性能指标。
二、实验原理多级放大电路由多个级联的放大器组成,每个放大器都有自己的增益和频率响应特性。
在本实验中,我们将使用两个级联的放大器,每个放大器都由一个晶体管和相关的电路组成。
三、实验器材与装置1. 信号发生器:用于产生待放大的输入信号;2. 电阻、电容等被动元件:用于构建放大电路;3. 两个晶体管:作为放大器的核心元件;4. 示波器:用于测量电路的输入输出信号。
四、实验步骤1. 搭建第一级放大电路:根据实验原理,按照电路图连接电阻、电容和晶体管等元件,确保电路连接正确且无短路或接触不良的情况。
2. 调试第一级放大电路:使用信号发生器产生一个输入信号,将其连接到第一级放大电路的输入端,通过示波器观察输出信号的波形和幅度,调整电路参数,使得输出信号能够得到适当的放大。
3. 搭建第二级放大电路:将第一级放大电路的输出端连接到第二级放大电路的输入端,按照相同的步骤进行搭建和调试。
4. 测量电路性能:使用示波器测量多级放大电路的输入输出信号,并记录其幅度、相位和频率等特性。
通过改变输入信号的频率,观察输出信号的变化,以了解电路的频率响应特性。
5. 分析实验结果:根据测量数据和实验原理,计算并比较多级放大电路的增益、频率响应等指标,分析电路的性能和可能的改进方向。
五、实验结果与讨论通过实验测量和分析,我们得到了多级放大电路的增益和频率响应曲线。
根据实验数据,我们可以看到在一定频率范围内,多级放大电路的增益基本稳定,并且随着频率的增加而略微下降。
一、实验目的1. 理解多级放大器电路的工作原理与设计方法。
2. 掌握多级放大器电路的搭建与调试技术。
3. 学习分析多级放大器电路的性能指标,如电压放大倍数、输入输出电阻、频率响应等。
4. 熟悉常用放大器电路的耦合方式,如阻容耦合、直接耦合、变压器耦合等。
二、实验原理多级放大器电路是由多个单级放大电路级联而成,主要用于放大微弱信号。
通过级联多个放大电路,可以实现较高的电压放大倍数。
多级放大器电路的搭建与调试主要包括以下几个方面:1. 选择合适的放大器电路,如共射放大电路、共集放大电路、差分放大电路等。
2. 确定各级放大器的耦合方式,如阻容耦合、直接耦合、变压器耦合等。
3. 设计各级放大器的电路参数,如晶体管型号、电阻阻值、电容容值等。
4. 搭建实验电路,并进行调试。
三、实验内容1. 搭建共射放大电路,并进行调试。
(1)电路搭建:选择合适的晶体管(如2SC1815),设计电路参数,搭建共射放大电路。
(2)调试:调整偏置电阻,使晶体管工作在放大区。
通过测量输入输出电压,计算电压放大倍数。
2. 搭建阻容耦合多级放大器电路,并进行调试。
(1)电路搭建:选择合适的晶体管,设计电路参数,搭建阻容耦合多级放大器电路。
(2)调试:调整各级放大器的偏置电阻,使晶体管工作在放大区。
通过测量输入输出电压,计算电压放大倍数。
3. 搭建直接耦合多级放大器电路,并进行调试。
(1)电路搭建:选择合适的晶体管,设计电路参数,搭建直接耦合多级放大器电路。
(2)调试:调整各级放大器的偏置电阻,使晶体管工作在放大区。
通过测量输入输出电压,计算电压放大倍数。
4. 搭建变压器耦合多级放大器电路,并进行调试。
(1)电路搭建:选择合适的晶体管,设计电路参数,搭建变压器耦合多级放大器电路。
(2)调试:调整各级放大器的偏置电阻,使晶体管工作在放大区。
通过测量输入输出电压,计算电压放大倍数。
四、实验结果与分析1. 共射放大电路电压放大倍数:A_v = 40输入电阻:R_i = 1kΩ输出电阻:R_o = 1kΩ2. 阻容耦合多级放大器电压放大倍数:A_v = 200输入电阻:R_i = 10kΩ输出电阻:R_o = 1kΩ3. 直接耦合多级放大器电压放大倍数:A_v = 300输入电阻:R_i = 10kΩ输出电阻:R_o = 1kΩ4. 变压器耦合多级放大器电压放大倍数:A_v = 500输入电阻:R_i = 10kΩ输出电阻:R_o = 1kΩ五、实验总结通过本次实训,我们对多级放大器电路的工作原理、搭建与调试方法有了更深入的了解。
多级集成放大器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解多级集成放大器的基本原理与功能;2. 掌握多级集成放大器的电路组成、工作原理及主要参数;3. 学会分析多级集成放大器的性能特点及其在电子电路中的应用。
技能目标:1. 能够正确选用和搭建多级集成放大器电路;2. 学会运用多级集成放大器进行信号放大与处理,具备实际操作能力;3. 能够对多级集成放大器进行调试和故障排查,提高问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 增强学生的团队合作意识,培养沟通与协作能力;3. 培养学生严谨、细致的科学态度,提高实践操作中的安全意识。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在使学生在掌握多级集成放大器相关知识的基础上,提高实际操作能力,培养解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量,便于学生和教师明确课程预期成果,并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,制定以下教学大纲:1. 多级集成放大器基本原理- 级联放大器概念与原理- 多级集成放大器的特点与优势2. 多级集成放大器电路组成- 放大器级联方式- 各级放大器电路的连接与匹配3. 多级集成放大器工作原理- 信号放大过程- 非线性失真与补偿方法4. 多级集成放大器主要参数- 增益、带宽、线性度等参数的定义与计算- 参数对电路性能的影响5. 多级集成放大器应用实例- 音频放大电路- 信号处理电路6. 多级集成放大器电路设计与搭建- 选用合适的集成放大器芯片- 电路搭建与调试方法7. 故障分析与排查- 常见故障现象及原因- 故障排查方法与技巧教学内容科学、系统,涵盖多级集成放大器的基础知识、电路设计与实际应用。
教学进度安排合理,确保学生在掌握理论知识的同时,能够进行实际操作,提高技能水平。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法,旨在激发学生的学习兴趣,提高学生的主动性和实践能力。
1. 讲授法:教师以教材为基础,系统地讲解多级集成放大器的基本原理、电路组成、工作原理及主要参数等理论知识,为学生奠定扎实的理论基础。
多级放大器的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解多级放大器的基本原理和组成部分,掌握各级放大器的作用和功能。
2. 学生能掌握多级放大器的电路图识别和绘制方法,了解不同类型多级放大器的特点和应用。
3. 学生能运用数学表达式描述多级放大器的电压增益、功率增益等性能参数,并进行简单计算。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的多级放大器电路,并进行仿真实验。
2. 学生能够运用测量工具和仪器,对多级放大器电路进行性能测试,分析实验数据,解决简单问题。
3. 学生能够通过团队合作,进行多级放大器的设计、搭建和调试,提高实践操作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习多级放大器,培养对电子技术的兴趣和热情,提高探究问题的主动性和积极性。
2. 学生在学习过程中,养成严谨、细致、踏实的科学态度,培养创新精神和团队合作意识。
3. 学生能够认识到多级放大器在现实生活中的广泛应用,增强理论联系实际的能力,提高社会责任感。
课程性质:本课程属于电子技术基础课程,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。
学生特点:学生处于高中阶段,具有一定的物理和数学基础,对电子技术有一定的好奇心和求知欲。
教学要求:注重理论与实践相结合,通过讲解、演示、实验等多种教学手段,提高学生的理解和实践能力。
同时,关注学生的个体差异,因材施教,使学生在掌握基本知识的基础上,提高综合运用能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 多级放大器原理- 放大器的基本概念- 多级放大器的级联原理- 各级放大器的作用和功能2. 多级放大器电路- 电路图的识别和绘制- 常见多级放大器电路类型- 多级放大器电路的连接方式3. 多级放大器性能参数- 电压增益、功率增益的定义- 数学表达式的推导和应用- 性能参数的计算方法4. 多级放大器设计与应用- 设计原则和方法- 仿真实验操作- 实际应用案例分析5. 实践操作- 多级放大器电路搭建- 性能测试与数据分析- 故障排查与调试技巧教学内容依据课程目标制定,注重科学性和系统性。
多级放大电路实验报告实验名称:多级放大电路实验实验目的:通过实验理解多级放大电路的工作原理,并掌握其参数的测量方法。
实验仪器和材料:1. 功率放大电路实验箱2. 信号发生器3. 示波器4. 电阻表5. 电压表6. 两个NPN型晶体管7. 电阻、电容等元件实验原理:多级放大电路由多个级联的放大器组成,每个放大器都是一个单独的放大器。
多级放大器可以实现对输入信号的放大,从而增加输出信号的幅度。
实验步骤:1. 搭建多级放大电路:根据实验电路图,按照电路连接指示搭建多级放大电路。
2. 测量输入和输出电压:使用信号发生器连接输入端,设置合适的频率和幅度。
使用示波器分别测量输入信号和输出信号的电压。
3. 测量增益:通过测量输入和输出电压,计算多级放大电路的增益。
增益的计算公式为输出电压与输入电压之比。
4. 测量频率响应:改变信号发生器的频率,同时测量输入和输出信号的电压,计算不同频率下的增益。
绘制增益与频率的图像。
实验数据记录与处理:1. 输入电压(Vin):输出电压(Vout):增益(Gain):0.2V 1.5V 7.50.4V 3.2V 8.00.6V 4.8V 8.00.8V 6.3V 7.91.0V 7.5V 7.52. 根据上述数据计算多级放大电路的平均增益:增益(Gain)= (7.5 + 8.0 + 8.0 + 7.9 + 7.5)/ 5 = 7.83. 绘制频率响应图像:频率(f)Hz 增益(Gain)100 8.0500 7.81000 7.65000 6.810000 5.9实验结果与分析:通过多级放大电路的实验,我们得到了输入电压与输出电压的关系,计算出多级放大电路的平均增益为7.8。
从频率响应图像可以看出,随着频率的增加,电路的增益逐渐降低。
这是因为电容和电感的影响,导致高频信号受到衰减。
结论:通过本次实验,我们深入了解了多级放大电路的原理和工作方式。
我们通过测量输入电压和输出电压,计算出了电路的增益,并绘制出了频率响应图像。
多级放大电路设计报告一、实验目的1、了解多级放大器的设计方法,掌握各种参数值的计算。
2、掌握多级放大电路的安装与调试。
二、设计思路根据模拟电路知识,单级放大电路基本达不到技术指标,故设计考虑多级放大电路。
多级包括二级(射极跟随器+共射、电流串联负反馈共射放大+共射、共射+共射),三级及以上。
三、方案选取讨论①射极跟随器+共射()64125.125.125.1////801002222212121〈=≈Ω≤≈Ω〉〉Ω〉〉Ω≥∴≈=Ω≥i C u u C o i e i e i e i i r R A A K R r k r k R k r R r R r k r βββ而由以上结论,放大倍数64222〈=≈i C u u r R A A β,所以此方案不可行。
②电流串联负反馈共射放大+共射()[]()64//125.11001//12221121212111〈≈⨯+=⨯=∴Ω≤≈Ω≥∴Ω≥≈++=e C i C e be i C v v v C o e e e be b i R R r R R r r R A A A k R r k R k R R r R r ββββββ由以上结论,放大倍数()64//1222112121〈≈⨯+=⨯=e C i C e be i C v v v R R r R R r r R A A A ββββ,所以此方案不可行。
③共射+共射由于共射组态输入电阻大,放大倍数大,可采用电压串联负反馈电路满足要求。
④多级组态由于3级或3级以上连接易产生自激,而且比较耗用元器件。
故本设计不采用。
四、共射+共射电压串联负反馈电路1、电路原理图和微变等效图电路原理图微变等效电路图2、详细计算电路元件参数(过程)(1)确定反馈系数F,反馈深度D根据要求Auf 100普通两极阻容耦合共射放大器开环增益Au容易作成百倍—1千多倍D=几—十几选定D=5(Avf要留余量)FA A A u u uf +=1当A u 很大时,∣A u F ∣>>1,所以uf A F 1≤,选取uf A =120.083.01201==F 。
多级放大电路课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握多级放大电路的基本原理和分析方法,能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体目标如下:1.知识目标:•了解多级放大电路的组成和作用;•掌握放大电路的静态工作点和动态工作点调整方法;•熟悉多级放大电路的频率特性和失真现象;•掌握多级放大电路的测试和调试方法。
2.技能目标:•能够运用多级放大电路分析方法,分析和解决实际电路问题;•能够运用示波器、信号发生器等实验设备进行多级放大电路的测试和调试;•能够绘制多级放大电路的原理图和测试曲线。
3.情感态度价值观目标:•培养学生的科学思维和实验操作能力;•增强学生对电子技术的兴趣和自信心;•培养学生团队合作和交流分享的学习态度。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括多级放大电路的基本原理、分析方法、测试和调试方法。
具体内容包括:1.多级放大电路的组成和作用:介绍多级放大电路的基本组成部分,如输入级、输出级、中间级等,以及它们的作用和相互关系。
2.放大电路的静态工作点和动态工作点调整:讲解如何通过调整偏置电阻等元件的值,使得放大电路在合适的静态工作点工作,以及如何通过反馈网络调整动态工作点。
3.多级放大电路的频率特性和失真现象:分析多级放大电路的频率特性,如低频特性和高频特性,以及失真现象的产生原因和解决方法。
4.多级放大电路的测试和调试方法:介绍使用示波器、信号发生器等实验设备进行多级放大电路的测试和调试的方法,如测试放大倍数、频率响应等。
三、教学方法本节课采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
具体方法包括:1.讲授法:通过讲解多级放大电路的基本原理和分析方法,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:学生进行小组讨论,分享各自对多级放大电路的理解和疑问,促进学生之间的交流和合作。
3.案例分析法:通过分析实际电路案例,使学生能够将所学知识应用于实际问题中。
4.实验法:安排学生进行多级放大电路的实验操作,培养学生的实验操作能力和科学思维。
机械与电气工程学院《模拟电子技术》课程设计报告课题名称多级放大电路1 设计任务1 基本功能(1)设计一个多级放大运算器,以差分运放、电压跟随器和有源负载为核心的放大器,使用分立原件三极管、电阻实现电压放大,使用电压跟随器减小输出电阻,增大负载能力,配合电容进行信号滤波,进而实现输出稳定、放大、不失真的波形。
(2)用multisim进行仿真,通过调试完成放大功能。
对所设计的电路进行连线、测试,分析是否达到设计要求。
(3)了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。
2 设计原理(1)在实际的电子设备中,为了得到足够大的放大倍数或者使输入电阻和输出电阻达到指标要求,一个放大电路往往由多级组成。
多级放大电路由输入级、中间级及输出级组成.于是,可以分别考虑输入级如何与信号源配合,输出级如何满足负载的要求,中间级如何保证放大倍数足够大。
各级放大电路可以针对自己的任务来满足技术指标的要求.多级放大电路的设计采用四级结构。
放大器主要由三个部分组成:差压放大器,恒流源共射级放大器,射级跟随器输出。
其中差分放大器主要用于提高输入阻抗。
恒流源共射级放大级主要用于放大信号,实现电压的放大。
射级跟随器用于降低输出阻抗,增强负载能力。
(2)集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。
当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时,可以灵活地实现各种特定的函数关系。
在线性应用方面,可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。
(3)理想运算放大器特性,在大多数情况下,将运放视为理想运放,就是将运放的各项技术指标理想化,满足下列条件的运算放大器称为理想运放。
(4)理想运放在线性应用时的两个重要特性输出电压UO与输入电压之间满足关系式UO=Aud(U+-U-)由于Aud=∞,而UO为有限值,因此,U+-U-≈0。
即U+≈U-,称为“虚短”。
(2)由于ri=∞,故流进运放两个输入端的电流可视为零,即IIB=0,称为“虚断”。
电子课程设计报告题目:多级放大电路姓名:年级专业:2010电信(双学位)指导老师计算机与信息学院电信专业日2月7年2011.摘要【摘要内容】在我们日常生活和科学研究等工作中,常常会遇到放大电路。
这些放大电路的形式不通,性能指标也不同,使用的元器件也不相同,但它们都是用来进行信号的放大,其基本工作原理都是一样的。
在这些放大电路中,单管放大电路时构成各种复杂电路的基本单元。
本文以几个简单的放大电路为例,介绍放大电路的组成原理、工作原理、性能指标及计算方法。
本着从简单到复杂的分析思想逐步对电路进行剖析,化整为零,化零为整分析电路的工作原理和各个放大登记的输入输出电阻和静态工作点。
通过这次设计的思考和查阅资料我不仅对放大电路有了深一层的认识还对功率放大器有了更深的学习。
通过此次研究加深在放大电路上的理解,使其在工作学习中运用的更加熟练。
【关键词】:放大电路原理;多级放大电路的概述;运行参数,放大倍数,静态工作点,输入、输出电阻;2目录摘要 (2)第一章放大电路基础 (3)1.1 第一种类型的指标:.............................................................................................. ..41.2 第二种类型的指标.................................................................................................. ..61.3 第三种类型的指标:.............................................................................................. ..6第二章基本放大电路 (7)2.1 BJT 的结构 (7)2. 2 BJT的放大原理 (8)第三章多级放大电路 (9)3.1 多级放大电路的概述 (9)3.2 耦合形式 (9)3.3 放大电路的静态工作点分析 ............................................................................... . (11)3.4 设计电路的工作原理 (12)3.5 计算参数 .......................................................................................................... .. (13)总结......................................................................................................................... (14)参考文献 ................................................................................................................ (14)3第一章放大电路基础放大的概念和放大电路的基本指标:“放大”这个词很普遍,在很多场合都会发现放大的现象的存在。
比如,利用放大镜使微小的物体出现较大的形象,这是光学中的放大现象;利用杠杆能用较小的力移动重物,这是力学的放大现象;等等一些。
我们可以看见它们的一个共同点,它们都是把原物中的差异的程度放大了。
因此,所谓放大就是对差异的程度或变化量而言的。
这是我们要注意的第一点。
同时,我们可以发现,它们之间还存在着一个重要的差别。
经放大镜放大后的影像,其亮度比原来的要弱;利用杠杆得到较大的力,然而物理移动的距离要比加力点经过的距离短。
可见,这几种放大现象都是遵守能量守恒原则。
总之,得到了较大的功率。
我们首先要先定性看什么样的放大电路时比较好的。
希望不失真,最大能输出多少功率等等。
这些都应该是衡量放大电路性能的标准。
性能指标可以分为 3 种类型:第一种是对应于一个幅值已定、频率已定的信号输入时的性能,这是放大电路的基本性能。
第二种是对于幅值不变而频率改变的信号输出时的性能。
第三种是对应于频率不变而幅值改变的信号输入时的性能。
1.1 第一种类型的指标:1.放大倍数放大倍数是衡量放大电路放大能力的指标。
它定义为输出变化量的幅值与输入变化量的幅值之比,有时也称为增益。
虽然放大电路能实现功率的放大,然而在很多场合,人们常常只关心某一单项指标的放大的倍数,比如电压或者电流的放大倍数。
由于输出和输入信号都有电压和电流量,所以存在以下四中比值:Au=U0/Ui(1-1)电流放大倍数用Aii表示,定义为Aii= Io/Ii(1-2)电压对电流的放大倍数用Aui表示,定义为Aui=Uo/Ii(1-3)电流对电压的放大倍数用Aiu表示,定义为Aiu=Im/ui(1-4)需要注意的是,若输出波形出现明显失真,则此值就失去意义了,因此在输出端要有监视失真的措施(如用示波器观察波形)。
其他指标也是如此。
2.输入电阻作为一个放大电路,一定要有信号源来提供输入信号。
例如扩大机就是利用话筒将声4音转成电信号提供放大电路的。
放大电路与信号源相连,就要从信号源取电流。
取电流的大小表明了放大电路对信号源的影响程度,所以我们定义一个指标,来衡量放大电路对信号源的影响,叫做输入阻抗。
当信号频率不是很高时,输入电流与输入电压基本同相,因此通常用输入电阻来表示。
它定义为:Ri = Ui/iI(1-5)放大电路输入端看进去的等效电阻越大,表明它从信号源取的电流越小,放大电路输入端所得到的电压越接近信号电压。
因此作为测量仪表用的放大电路其要大。
但是对于晶体管来说,大则取电流小,讲减低放大倍数。
所以在需要放大倍数大而为固定值的情况下,晶体管放大电路的又以小一些为好。
3.输出电阻放大电路讲信号放大后,总要送到某装置区发挥作用。
这个装置我们通常称为负载。
比如扬声器就是扩大机的负载。
当我们在原来的扬声器两端再并联一个扬声器时,它两端的电压讲要下降,这种现象说明向放大电路的输出端看进去有一个等效内阻,通常称为输出电阻,如图1-1所示。
通常测定输出电阻的办法是输入端加正弦波实验信号,测出负载开路时的输出电压,再测出接入负载时的输出电压。
Ro = (U'a/Uo-1)RL (1-6)输出电阻越大,表明接入负载后,输出电压的幅值下降越多。
因此反映了放大电路带负载能力的大小。
1.2 第二种类型的指标:通频带当只改变输入信号的频率时,发现放大电路的放大倍数是随之变化的,输4.出波形的相位也发生变化。
这就需要有一定的指标来反映放大电路对于不同频率的信号的适应能力。
一般情况下,放大电路只适用于放大一个特定频率范围的信号,当信号频率太高或太低时,放大倍数都有大幅度的下降,如图1-2 所示。
5当信号频率升高而使放大倍数下降为中频时放大倍数(记作)的0.7 倍时,这个频率称为上限截止频率,记作。
同样,使放大倍数下降为 3 供用电技术专业实习报告的0.7 倍时的低频信号频率称为下线截止频率,记作。
我们将和之间形成的频带称为通频带,记作,即Fbm = FH-Fl(1-7)通频带越宽,表明放大电路对信号频率的适应能力越强。
对于收录机、扩大机来说,通频带宽意味着可以将原乐曲中丰富的高、低音都能完美的播放出来。
然而有些情况下则希望频带窄,如带通滤波电路等。
1.3 第三种类型的指标:5.最大输出幅值最大输出幅值指的是当输入信号再增大就会使输出波形的非线性失真系数超过额定数值(比如10%)时的输出幅值。
我们以(或)表示。
一般指有效值,也有以封至峰值表示的,二者差倍。
6.最大输出功率与效率最大输出幅值是输出不失真时的单项(电压和电流)指标。
此外还应该有一个综合性的指标即最大输出功率。
它是输出信号基本不失真的情况下输出的最大功率。
前面我们说过,输入信号的功率都是很小的,经过放大电路,得到了较大的功率输出。
这些多出来的能量石由电源提供的,放大电路只不过是实现了有控制的能量转换。
既然是能量的转换,就存在转换效率的问题。
也就是说,不能只看输出功率的大小,还应该看能量的利用率如何。
效率定义为η=Pom / Pv(1-8)式中为直流电源消耗的功率。
非线性失真系数由于晶体管等器件都具有非线性的特性,所以当输出幅度大7.了之后,有时需要讨论它的失真问题。
我们在这里定义的非线性失真系数,是指放大电路在某一频率的正弦波输入信号下,输出波形的谐波成分总量和基波成分之比。
用定义为:表示基波和各种谐波的幅值,则失真系数D定义为;6(1-9 )以上三类指标是以输入信号的幅值的频率来划分的。
一般来说,第一类指标多适用于输入为低频小信号时的情况;第二类指标多适用于输入信号幅值小但频率变化范围宽的情况;第三类指标则多适用于低频但输出幅值较大的情况。
第二章基本放大电路2.1 BJT 的结构BJT 的结构示意图如图1-1 所示。
其中1-1(a)所示是NPN 型管,图1-1(b)所示是PNP 型管,它们是用不同的掺杂方式制成的,不论是硅管还是锗管,它们都可制成这连个类型。
由图可见,它们有三个区,分别是发射区、基区和集电区。
由三个区分别引出一个电极,分别成为发射集e、基极 b 和集电极c。
发射区和集电区之间的PN 结成为发射结。
集电区和基区之间的PN 结称为集电结。
7三极管有三个电极,一 6 供用电技术专业实习报告(b)PNP 型三级管2-1 图电c b、较高的小功率管除了e、般的功率管中,管壳兼做集电极;而工作频率极外,管壳还有引线,供屏蔽接地用。
的放大原理2.2 BJT过根据PN 结无外加电压的情况下载流子的扩散与漂移处于动态平衡,流PN 结的电流为零。
当外加电压的极性呈单向导电性。
流子的共集电极电路、放大电路分为共发射极电路、共基极电路。
其内部载型管。
)的NPN 传输过程相同。
如下图(1-2流子,个载β发射区每向基区注入一个复合用的载流子,就要向集电区供给电流故一般倍的集电极如有一个单位的基极电流,就必然会有β也就是说,BJTBJT 质可以实现IC>>IB;它也表示了基极电流对集电极的控制作用,利用这一性的方的作用。
个小最基本的一种应用,是把微弱的信号放大。
若在基极输入端接入一BJT律变化的小恩输入信号电压,在小电压的作用下使基极电流产生一个随小电压规8电流。
通过基极对集电极电流的控制作用集电极电流也将产生相应的变化,产生大电流。
这种以较小的输入电流变化控制较大输出电流变化的作用就是BJT 的电流放大作用。