电子实验报告:两级放大电路的设计、测试与调试-报告
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基本两级运放设计一、实验要求电源电压2.7V,CMR在0.2—1.5v之间,增益大于80db,转换速率大于10v/us,单位增益带宽大于10M,输出电压范围0.3v—2.4v之间。
二、实验目的1.掌握PSPICE的仿真2.熟悉两级放大器的原理三、实验原理下图是基本两级运放的结构图:图1 基本两级运放结构图两级运放将增益与摆幅分开考虑,第一级采用在基本差分放大器来提供高的增益,第二级采用简单的共源级结构以提供大的摆幅。
电路原理图如图2所示:图2 基本两级运放电路原理图● 输入共模电压范围:由M1管饱和条件SD on V V ≥,得到:2112(||)||CC incm TP on on incm CC TP on on V V V V V V V V V V -++⇒---≥≤由M2管饱和条件SD on V V ≥,得到:66||||GS incm TP incm GS TP V V V V V V +⇒-≤≥取150.2V on on V V =,,||0.67V TP V =,0.45V TN V =输入共模电压范围为:0V 1.63V incm V ≤≤● 输出摆幅:由M6管和M7管的饱和条件DS on V V ≥,得到76on out CC on V V V V -≤≤取670.2V on on V V ==,得到输出摆幅为:0.2V 2.5V out V ≤≤四、实验步骤1、 增益带宽仿真电路图如图3所示:图3 增益带宽仿真电路图通过给定的偏置电流值设置好各个MOS 管和晶体管的参数,然后对整个电路进行交流仿真(AC Sweep ),得到仿真曲线图如图4所示:图4 交流仿真波特图从上图中,可以看出,该电路的增益81.3d A dB =,带宽为1.04K ,单位增益带宽11.6GB MHz =,相位余度为62°。
2、 输出电压摆幅在运放同向输入端叠加一个交流信号源,然后对信号源进行直流扫描(DC Sweep ),得到如图5所示的仿真曲线图。
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。
大学电子技术实验报告学生姓名:班级学号:考核成绩:实验地点:指导老师:试验时间:实验名称:两级放大电路的设计、测试与调试一. 实验目的 1. 进一步掌握放大电路各种性能指标的测试方法。
2.掌握两级放大电路的设计原理、各性能指标的测试原理。
二. 实验原理由一只晶体管组成的基本组态放大器往往达不到所要求的放大倍数,或者其他指标达不到要求。
这时,可以将基本组态放大器作为一级单元电路,将其一级一级地连接起来构成多级放大器,以实现所需的技术指标。
信号传输方式成为耦合方式。
耦合方式主要有电容耦合、变压器耦合和直接耦合。
1. 多级放大器指标的计算一个三级放大器的通用模型如下图所示: 由模型图可以得到多级放大器的计算特点:1i i R R =,多级放大器的输入电阻等于第一级放大器的输入电阻;末o o R R =,多级放大器的输出电阻等于末级放大器的输出电阻; 前后L i R R =,后级放大器的输入电阻是前级放大器的负载; 后前s o R R =,后前s oo v v =,前级放大器的输出电路是后级放大器的信号源;321··v v v V A A A A =,总的电压增益等于各级电压增益相乘。
2. 实验电路实验电路如下图所示,可得该实验电路是一个电容耦合的两级放大器。
1测试静态工作点令cc V =+12V ,调节w R ,是放大器第一级工作点1E V =1.6V,用数字万用表测量各管脚电压并记录与下表中。
2,放大倍数的测量调整函数发生器,使放大器i U =5mV ,f =1kHz 的正弦信号,测量输出电压o U ,计算电压增益,并记录与下表中。
3,输入电阻和输出电阻的测量运用两次电压法测量两级放大器的输入电阻和输出电阻。
测试输入电阻时,在输入口接入取样电阻R =1k Ω;测试输出电阻时,在输出口接入负载电阻L R =1k Ω。
数据分别填入下表中。
4,测量两级放大器的幅频特性,并绘出频率特性曲线 用点频法测量两级放大器的频率特性,并求出带宽f ∆=L H f f -,记录相关数据并填入下表。
竭诚为您提供优质文档/双击可除两级负反馈放大电路实验报告篇一:负反馈放大器实验报告负反馈放大器实验目的加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项指标的影响。
实验原理负反馈在电子电路中的作用:改善放大器的动态指标,如稳定放大倍数,改变输入输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带,但同时也会使放大器的放大倍数降低。
负反馈的几种状态:电压串联,电压并联,电流串联,电流并联。
本实验以电压串联为例,分析负反馈对放大器指标的影响。
1.下图为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器电路,在电路中通过Rr把输出电压uo引回到输入端,家在晶体管T1的发射极上,在发射极电阻Rf1上形成反馈电压uf。
主要性能指标如下:(1)闭环电压放大倍数Ar=Av/1+AvFv,Av为开环放大倍数。
图1为带有电压串联负反馈的两极阻容耦合放大器(2)反馈系数Fv=RF1/Rf+RF1(3)输入电阻R1f=(1+AvFv)RfRf为基本放大器的输入电阻(4)输出电阻Rof=Ro/(1+AvoFv)Ro为基本放大器的输出电阻Avo为基本放大器Rl=∞时的电压放大倍数。
2.本实验还需测量放大器的动态参数,即去掉图1的反馈作用,得到基本放大器电路如下图2图2基本放大器实验设备与器件模拟实验箱,函数信号发生器,双踪示波器,交流伏安表,数字万用表。
实验内容1.静态工作点的测量2.测量基本放大器的各项性能指标实验将图2改接,即把Rf断开后风别并在RF1和RL上。
测量中频电压放大倍数Av,输入输出电阻Ri和Ro。
(1)条件;f=1Kh,us=5mV的正弦信号,用示波器监视输出波形,在输出波形(2)保持us不变,,断开负载电阻RL,测量空载时的输出电压uo计入3—2表2.观察负反馈对非线性失真的改善(1)实验电路改接成基本放大器形式,在输入端加入f=1Kh的正弦信号,输出端接示波器,逐步增大输入信号的幅度,使输出波形开始出现失真,记下此时的波形和输出电压的幅度。
竭诚为您提供优质文档/双击可除两级交流放大电路实验报告数据篇一:数据放大器设计实验报告数据放大器设计实验报告姓名:徐海峰班级:通信工程15-1班学号:20XX211573同组者:蒲玉倩指导老师:孙锐许良凤一、设计题目:数据放大器设计二、设计指标及要求放大倍数Avf?60db,共模抑制比KcmR?60db,截止频率fh3d?1khz,带外衰减速率大于等于-30db/10倍频。
三、原理分析与设计步骤1.数据放大器电路结构选择数据放大器基本结构如图1.1所示,分为两个基本环节,即差分放大器,Rc有源滤波器。
据此确定欲设计的电路结构如图1.2所示(具体阻容参数已经标出)。
图1.1图1.22.差模信号产生交流源通过桥式电路,根据各电阻的分压产生差模信号,输入到放大器进行放大。
3.差分放大器两级差分放大器,第一级,电压串联负反馈,双端输入双端输出,提高共模抑制比,并有一定的差模电压放大作用。
第二级,差动式输入,双端输入,单端输出,电压放大。
Av1?(1?2R1R0),Av2?2R1R5R5,Av?(1?。
)?R0R3R34.Rc有源滤波器电路中Rc网络起着滤波的作用,滤掉不需要的信号,这样在对波形的选取上起着至关重要的作用,通常主要由电阻和电容组成。
路中运用了同相输入运放,其闭环增益RVF=1+R10/R9同相放大器具有输入阻抗非常高,输出阻抗很低的特点,广泛用于前置放大级。
截止频率fh?2?,放大倍数Avf?(R9?R10R95.参数计算与器件选择5.1电路参数计算1)桥式电路Vo1?交流源通过桥式电路,根据各电阻的分压产生差模信号, R1*ViR1+R3,Vo2?R2*ViR1?1.5k?,R3?1.5k?,R2?2k?,R2+R5,故选择R5?1.5k?。
2)差分放大电路本实验需要四个运算放大器,在此我们选择含有四个运算放大器的的集成运算放大器Lm324,Lm324四运放管脚图。
两级差分放大器,第一级,电压串联负反馈,双端输入双端输出,提高共模Av1?(1?抑制比,并有一定的差模电压放大作用。
两级放大电路实验报告【篇一:实验三晶体管两级放大电路实验报告】《模拟电子技术》实验报告【篇二:实验二两级交流放大电路】暨南大学本科实验报告专用纸课程名称电子电路实验成绩评定实验项目名称两级交流放大电路指导教师实验项目编号 0806115602实验项目类型验证型实验地点实b406学生姓名学号学院电气信息学院系专业电子信息科学与技术实验时间 2012 年11 月 9 日下午温度℃实验二两级交流放大电路一、实验目的1.掌握如何合理设置静态工作点。
2.学会放大电路频率特性测试方法。
3.了解放大电路的失真及消除方法。
二、实验仪器1.双踪示波器。
2.数字万用表。
3.信号发生器,三、预习要求1.复习教材多级放大电路内容及频率响应特性测量方法。
2.分析图2.1两级交流放大电路。
初步估计测试内容的变化范围。
四、实验内容实验电路见图2.1湿度图2.1 两级交流放大电路1.设置静态工作点(1)按图接线,注意接线尽可能短。
(2)静态工作点设置:要求第二级在输出波形不失真的前提下幅值尽量大,第一级为增加信噪比,工作点尽可能低。
(3)在输入a端接入频率为ikhz幅度为loomy的交流信号(一般采用实验箱上加衰减的办法,即信号源用一个较大的信号。
例如loomv,在实验板上经100:1衰减电阻衰减,降为1mv),使vi1为lmv,调整工作点使输出信号不失真。
注意:如发现有寄生振荡,可采用以下措施消除:①新布线,尽可能走短线。
②可在三极管eb间加几p到几百p的电容。
③信号源与放大电路用屏蔽线连接,3.接入负载电阻rl = 3k,按表2.1测量并计算,比较实验内容2,3的结果。
4.测两级放大电路的频率特性(1)将放大器负载断开,先将输入信号频率调到1khz,幅度调到使输出幅度最大而不失真。
(2)保持输入信号幅度不变,改变频率,按表2.2测量并记录,五、实验报告:1.整理实验数据,分析实验结果。
从实验数据可分析出多级放大电路的电压放大倍数等于组成它的各级放大电路电压放大倍数之积。
实验三两级放大电路一、实验目的1、掌握两级阻容耦合放大电路静态工作点的设置方法。
2、学会测试放大器的幅频特性。
3、了解放大器的失真及消除方法。
二、实验仪器1、示波器1台2、信号发生器1台3、晶体管毫伏表1台4、模拟实验箱1台三、实验原理1、幅频特性图1-3-1 两级阻容耦合放大电路两级阻容耦合放大电路如图1-3-1所示,其幅频特性如图1-3-2所示。
中频区放大倍数最大,而且基本不随频率变化,用Avm表示。
当电压放大倍数下降到中频放大倍数Avm的1∕2时,所对应的频率分别称为下限频率f L和上限频率f H。
f L和f H之间的频率范围称之为通频带f bw。
两级放大器的通频带比单级放大器的通频带窄。
幅频特性可用逐点描图法测量,也可用扫频仪直接测量。
逐点描图法的测量方法如下:保持放大器的输入信号幅值不变,改变输入信号的频率,每改变一个频率,对应测出输出电压的大小,计算出每个频率对应的放大倍数,然后在半对数坐标纸上,用描点作图的方法,可画出幅频特性。
实际测量时,可先测中频区的输出电压,保持输入信号幅值不变,逐渐改变输入信号频率,中频区可少测几个点,当输出电压减少到中频区的70.7%附近,可多测几个点,以便能准确地画出幅频特性曲线。
扫频仪测量法是利用扫频仪内部的扫频信号发生器,产生频率变化的扫描信号,直接在荧光屏上显示出放大器的幅频特性曲线。
图1-3-2 阻容耦合放大器的幅频特性2、相频特性相频特性是指放大器输出电压相位与输入电压相位之差随频率的变化曲线。
相频特性可选用相位计直接测量,对应一个输入信号频率,用相位计直接测出输出电压和输入电压的相位差,可逐点描出相频特性。
3、两级放大倍数与单级放大倍数多级放大电路的放大倍数为各单级放大倍数之积。
对两级放大器,即Av=Av1.Av2应当指出,在多级放大电路中,前级的输出电压是后级的输入电压;后级的输入电阻是前级的负载电阻。
因此,在测各单级的放大倍数时,应该考虑后级的影响,不能将S1断开。
实验六两级阻容耦合反馈放大电路的调试一、实验目的(1)研究负反馈对放大器性能的影响;(2)掌握反馈放大器性能的测试方法。
(3) 加深对负反馈放大器工作原理的理解。
二、实验器材低频信号发生器一台、交流毫伏表一台、示波器一台、直流稳压电源一台、电路板一块、元器件若干。
三、预习要求(1)认真阅读实验内容要求,复习负反馈电路有关内容。
(2)复习负反馈对放大器有哪些影响。
(3)图6-1电路中晶体管β值为100,计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。
四、实验原理与参考电路实验电路如图1所示。
图6-1负反馈放大电路放大电路中引入负反馈后的放大倍数称为闭环放大倍数A,而不存在负反馈的放f大电路(又称基本放大电路)的放大倍数称为开环放大倍数A,反馈网络的反馈系数为F,这三者之间的关系为负反馈对放大电路的性能的影响主要体现在输入电阻,输出电阻,频带非线性失真,稳定性这几个方面,而对性能的改善程度是用反馈深度来决定的,本实验电路的反馈深度为(1+AF),它的数值取决于反馈网络的元件参数和基本放大电路的放大倍数。
在阻容耦合放大器中,因有电抗元件存在,电压放大倍数将随信号频率而变,在高低频段放大倍数均会随着频率的变化而有所下级,在低频段,下限截止频率由耦合电容和发射极旁路电容决定,在高频段,上限截止频率由极间电容效应决定,通频带BW =fH-fL,引入负反馈后,可使放大器的通频带得到扩展。
五、实验内容与步骤1. 调整电路的工作状态1将输入信号(频率为1khz)介入放大器的Ui输入端,反复调节输入信号和俩及放大器基极的片基上的偏置电阻,用示波器观察输出波形,使其不失真,达到最佳工作点(Uce工作范围很宽,UCE约为4——5V).并保持不变。
2.测量两极负反馈对放大器性能指标⑴图1电路开环,逐渐增大Vi幅度,使输出信号出现失真3.测量放大器的通频带⑴将电路先开环,选择Vi 适当幅度(频率为1KHZ)使输出信号在示波器上有满幅正弦波显示。
电子技术基础实验报告姓名:学号:实验一:两级放大电路的设计、测试与调试一.实验名称:两级放大电路的设计、测试与调试二.实验目的:1.进一步掌握放大电路各项性能指标的测试方法2.掌握二级放大电路的设计原理、各性能指标的调试原理三.仿真电路四.实验内容1.测试静态工作点令Vcc=+12V,调节Rw,使放大器第一级工作点VE1=1.6VVB1 VC1 VE1VB2 VC2 VE22.放大倍数的测量Ui=5mV,f=1KHz输入Ui 输出Uo 增益Av72.82 3.输入电阻和输出电阻的测量取样电阻均为1000Ω⑴输入电阻的测量Us’ Ui Ri4952.4Ω⑵输出电阻的测量Uo Uo’Ro1091.7Ω4.测量两级放大器的频率特性,并绘出频率特性曲线频率值(Hz) fL/2 fL fo/2 fo 2fo fH 10fH 总带宽10 20 500 1000 2000 2M 20MUo(V) 0.159 0.261 0.370 0.370 0.370 0.261 0.032 2MHz实验二:负反馈放大电路的设计、测试与调试一.实验名称:负反馈放大电路的设计、测试与调试二.实验目的:1.掌握负反馈电路的设计原理,各项指标的调试原理。
2.加深理解负反馈对电路性能指标的影响。
3.掌握用正弦测试方法对负反馈放大器性能的测量。
三.仿真电路四.实验内容1.测试静态工作点令Vcc=+12V,调节Rw,使放大器第一级工作点VE1=1.6VVB1 VC1 VE1VB2 VC2 VE22.放大倍数及反馈深度的测量Uif=5mV Uof=94.82mV Avf=18.96 反馈深度F=3.843.输出电阻的测量Uof Uof’ Rof280.6Ω4.幅频特性及带宽的测量频率值(Hz)fL/2 fL fo/2 fo 2fo fH 10fH 总带宽11 23 500 1000 2000 9M 90MUo(V) 0 0.066 0.094 0.094 0.094 0.066 0 9MHz。
实习报告:两级交流放大电路设计与实现一、实习目的本次实习的主要目的是通过设计和实现两级交流放大电路,掌握交流放大电路的基本原理、设计方法和测试技巧,培养实际操作能力和团队协作精神。
二、实习内容1. 分析两级交流放大电路的原理和特点;2. 设计并搭建两级交流放大电路;3. 对两级交流放大电路进行测试和调试;4. 分析测试结果,总结经验教训。
三、实习过程1. 原理分析:两级交流放大电路由输入级和输出级组成。
输入级主要实现信号的放大和滤波,输出级则负责将信号进一步放大并驱动负载。
本次实习采用晶体管作为放大元件,通过调整晶体管的偏置电流和负载电阻,实现所需的放大效果。
2. 电路设计:根据原理分析,我们设计了两级交流放大电路。
输入级采用晶体管BF108,输出级采用晶体管BF148。
输入级负载电阻为R1,输出级负载电阻为R2。
晶体管的偏置电流通过电阻Rb1和Rb2分别控制。
电路中的耦合电容C1和C2用于隔离直流分量,滤波电容C3用于滤除高频噪声。
3. 电路搭建:根据设计方案,我们使用电子元器件搭建了两级交流放大电路。
在搭建过程中,注意焊接顺序、焊接质量以及元器件的布局。
确保电路连接正确无误。
4. 测试与调试:使用示波器和信号发生器对两级交流放大电路进行测试。
首先,测试晶体管的偏置电流是否符合要求。
然后,通过改变输入信号的频率和幅度,观察输出信号的波形和幅度,以判断放大电路的性能。
5. 结果分析:通过对测试数据的分析,我们发现输入级和输出级的放大倍数均符合预期。
同时,电路的滤波效果也较好,能够满足信号放大的基本需求。
然而,在测试过程中发现,当输入信号幅度较大时,输出信号的波形出现失真。
这可能是因为晶体管的功率承受能力有限,导致输出级负载电阻R2的选择不当。
四、实习总结通过本次实习,我们掌握了两级交流放大电路的设计原理和实施方法,培养了实际操作能力和团队协作精神。
同时,我们也认识到在实际操作中,需要注意焊接质量、元器件的选择和电路的布局。
大学
电子技术实验报告
学生:班级学号:考核成绩:
实验地点:指导老师:
试验时间:
实验名称:两级放大电路的设计、测试与调试
一.实验目的
1.进一步掌握放大电路各种性能指标的测试方法。
2. 掌握两级放大电路的设计原理、各性能指标的测试原理。
二. 实验原理
由一只晶体管组成的基本组态放大器往往达不到所要求的放大倍数,或者其他指标达不到要求。
这时,可以将基本组态放大器作为一级单元电路,将其一级一级地连接起来构成多级放大器,以实现所需的技术指标。
信号传输方式成为耦合方式。
耦合方式主要有电容耦合、变压器耦合和直接耦合。
1. 多级放大器指标的计算
一个三级放大器的通用模型如下图所示: 由模型图可以得到多级放大器的计算特点:
1i i R R =,多级放大器的输入电阻等于第一级放大器的输入电阻;
末o o R R =,多级放大器的输出电阻等于末级放大器的输出电阻; 前后L i R R =,后级放大器的输入电阻是前级放大器的负载;
后前s o R R =,后前s oo v v =,前级放大器的输出电路是后级放大器的信
号源;
321··v v v V A A A A =,总的电压增益等于各级电压增益相乘。
2. 实验电路
实验电路如下图所示,可得该实验电路是一个电容耦合的两级放大器。
1测试静态工作点
令cc V =+12V ,调节w R ,是放大器第一级工作点1E V =1.6V,用数字万用表测量各管脚电压并记录与下表中。
2,放大倍数的测量
调整函数发生器,使放大器i U =5mV ,f =1kHz 的正弦信号,测量输出电压o U ,计算电压增益,并记录与下表中。
3,输入电阻和输出电阻的测量
运用两次电压法测量两级放大器的输入电阻和输出电阻。
测试输入电阻时,在输入口接入取样电阻R =1k Ω;测试输出电阻时,在输出口接入负载电阻L R =1k Ω。
数据分别填入下表中。
4,测量两级放大器的幅频特性,并绘出频率特性曲线 用点频法测量两级放大器的频率特性,并求出带宽f ∆=L H f f -,记录相关数据并填入下表。