多极低频阻容耦合放大器
晶体管阻容耦合多级放大电路设计
晶体管阻容耦合多级放大电路设计
晶体管(三极管)阻容耦合多级放大电路是一种常见的电子放大器电路,它通常由多个级联的放大器组成,每个级别都使用晶体管进行放大。
这种电路的设计目标是实现高增益和低失真的信号放大。
首先,我们需要确定电路的放大增益要求和频率响应。这将决定电路
中每个级别的放大倍数和频率特性。
接下来,我们选择适合的晶体管型号和工作点,以确保电路在工作时
具有稳定的工作性能。理想情况下,晶体管应具有高增益和低噪声。
在设计阻容耦合多级放大电路时,我们需要确定每个级别的输入和输
出阻抗。输入阻抗应尽可能大,以确保信号源与放大器之间的匹配。输出
阻抗应尽可能小,以便将信号传递给下一个级别的放大器或负载。
为了实现这些要求,我们可以使用电容耦合和电阻器来构建电路的每
个级别。具体来说,输入端可以使用耦合电容器连接到上一个级别的输出,输出端可以通过负载电阻连接到下一个级别的输入。这种耦合方式可以有
效地传递信号,并提供适当的阻抗匹配。
在设计每个级别的放大电路时,我们需要考虑功耗和热量问题。为了
确保电路的稳定性和可靠性,我们需要选择合适的电阻和电容值,并确保
电路在工作时不会过热。
此外,我们还需要确保信号的直流偏置电压的稳定性和精确度。这可
以通过添加适当的偏置电路来实现,例如电源电压分压器、偏置电流源等。
最后,在设计阻容耦合多级放大电路时,我们还需要考虑信号的幅度和相位失真问题。为了实现低失真放大,我们可以采用反馈电路或其他补偿方法来纠正失真。
总结起来,晶体管(三极管)阻容耦合多级放大电路设计涉及到确定电路的放大增益要求和频率响应、选择合适的晶体管型号和工作点、确定每个级别的输入和输出阻抗、处理功耗和热量问题、确保直流偏置电压的稳定性和精确度,并解决信号的幅度和相位失真问题。通过合理设计和优化,我们可以实现高增益和低失真的信号放大。
多级放大电路的耦合方式
加入Re后,会令放大电路的增益下降
2、直接耦合方式的改进
D
+
未加入Re时
Au = - ——
Rc
rbe
加入Re后
Au = - ——————
Rc
rbe +(1+)Re
VZ
考虑静态时的Q点
R
+
+
③用稳压二极管代替Re
②用二极管正向连接代替Re
①在第二级加入电阻Re
1、变压器耦合的特点
继续
变压器耦合的最大优点是可以实现阻抗变换(自行复习有关知识),直流前后级相互隔离。
本页完
典型的变压器耦合方式
前级的输出端通过变压器连接到后级的输入端或负载上,称为变压器耦合。
前级的输出经变压器把信号送至后级的输入或负载上,这是变压器耦合的特点。
变压器不能耦合缓慢的信号(即低频特性差),体积大而重,不能集成,现时使用较少。
考虑静态时的Q点
+VCC
T1
T2
Rb1
IC1Q
Rc1
Rb2
Rc2
UCEQ2
+
问题:本电路存在什么缺陷?
IB2Q
UCE1Q
UBE2Q
将前一级的输出端直接连接到后一级的输入端,称为直接耦合。
直接耦合方式
2、直接耦合方式的改进电路 ①第二级加入Re
课程设计:多级低频阻容耦合放大器
模拟电子技术课程设计报告书
课题名称 多级低频电压放大器
姓 名 袁红利
学 号 20096527
院、系、部 电气工程系
专 业 电气工程及其自动化
指导教师 王振玉 李文娟
2011年 6 月28号
※※※※※※※※※
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※
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※※※※※※※※※
2009级模拟电子技术 课程设计
摘要
电子技术电路课程设计是从理论到实践的一个重要步骤,通过这个步骤使我们的动手能力有了质的提高,也使我们对电路设计理念的认识有了质的飞跃。
本课程设计是对放大器对电压放大的基本应用,我们设计的二级低频阻容耦合放大器严格按照实验要求设计,能够充分满足的电压放大倍数、频带宽、输入输出电阻等实验要求的性能参数,这次课程设计让我们了解了类似产品的内部原理结构。
设计时我和搭档设计了三极管放大电路、可变放大倍数的二级运算放大器电路等多种方案,由于考虑到器材的限制,我们最终采用了最为简洁的两级运算放大器电路,实现了用最少的元器件实现要求功能。
一、设计要求
(1)电压放大倍数大于等于600倍;
(2)通频带:大于等于10KHz
(3)输出电阻大于等于100千欧;输出电阻小于等于50千欧;
(4)输出电压峰峰值大于10V(Rl=1千欧)
二、设计目的
(1)综合运用相关课程所学到的理论知识去独立完成题设计;
(2)通过查询相关资料,培养学生独立分析解决问题力;
(3)学会电路的安装与调试;
(4)熟悉电子仪器的正确使用;
(5)学会撰写课程设计的总结报告;
三、设计方案及原理框图
3.1设计原理
考虑到放大倍数要求不是很高,两级基本上就可以满足要求,二级低频阻容耦合放大器参考方案方框图如图2-1所示,它包括信号发生器、第一级、第二级、示波器。第一级第二级在电路中用芯片LM324N完成。
阻容耦合多级放大电路各级的q点相互独立,它只能放大交流信号。
阻容耦合多级放大电路各级的q点相互独立,它只能放大交流
信号。
阻容耦合多级放大电路是一种常见的放大电路,它由多个级联的放大器组成,各级之间使用电容进行耦合。这种电路的特点是各级的q点(直流工作点)相互独立,而且只能放大交流信号,不放大直流信号。本文将从结构、特点和应用方面进行介绍。
一、结构
阻容耦合多级放大电路由多个级联的放大器组成,每个级别都有一个独立的电源和工作点,各级之间通过电容进行耦合。每一级都有自己的直流偏置点,使得每个级别的工作点相互独立。整个电路的输出连接到负载上,通过负载和电源的连接,将输入信号进行放大。
二、特点
1. 相互独立的q点:不同级别的q点相互独立,由各级的偏置电流和电源电压决定。这样可以使得整个电路在放大信号时,每个级别都能够工作在合适的工作状态,避免出现失真等问题。
2. 只能放大交流信号:由于阻容耦合多级放大电路使用了电容进行耦合,电容在直流信号上表现为开路,所以实际上只放大了交流信号部分,而直流信号部分则被阻隔掉。因此,阻容耦合多级放大电路只能放大交流信号。
3. 增益稳定:由于每个级别都有自己的工作点,增益很稳定。而且,由于电容耦合,当输入信号频率改变时,各级之间的耦合效应也会发生变化,保持了整体的增益稳定性。
4. 简化电路:阻容耦合多级放大电路的结构相对简单,只需要
添加少量的电容就能够实现级联放大。这样既降低了电路的复杂度,也方便了电路的调整和优化。
三、应用
阻容耦合多级放大电路在实际应用中具有广泛的应用,尤其在音频放大、射频放大等领域有着重要的地位。
1. 音频放大:在音频放大器中,阻容耦合多级放大电路能够保持音频信号的纯度和音质,并且能够提供高增益和稳定的输出。
多级阻容耦合放大器
多级阻容耦合放大电路
一技术指标
基于分立元器件设计一个交流放大电路,用于只是仪表中放大弱信号,实现低能量控制高能量,具体指标如下:
(1)信号源:Ui≥10mV(有效值),内阻Rs=50Ω。
(2)输入要求:输入电阻大于20KΩ。
(3)输出要求:U0≥1V(有效值),输出电阻小于10Ω,输出电流I0≤1mA(有效值)。
(4)稳定性:如果电路元器件改变,若ΔAu/Au=10%,则ΔAuf<1%。
二设计思路
2.1设计框图
图1 反馈放得
图 1
图中X表示电压或电流信号;箭头表示信号传输的方向;符号¤表示输入
求和,+、–表示输入信号与反馈信号是相减关系(负反馈),即放大电路的净输入信号为
(1)
基本放大电路的增益(开环增益)为
(2)
反馈系数为
(3)
负反馈放大电路的增益(闭环增益)为
(4)
2.2 负反馈放大电路设计的原则
2.2.1 选择反馈方式
根据负载的要求及信号情况来选择反馈方式.在负载变化的情况下.要求放大电路以稳压输出用电压负反馈:在负载变化的情况下,要求放大电路恒流输出时,就要采用电流负反馈。至于输入端采用串联还是并联方式,主要根据对放大电路输出电阻而定。当要求放大电路具有高的输入电阻是,
宜采用串联反馈:当要求放大电路具有底的输入电阻是,宜采用并联反馈。如仅仅为了提高输入电阻,降低输出电阻时,宜采用射极输出器。
反馈深度主要根据放大电路的用途及指标要求而定。
2.2.2 放大管的选择
如果放大电路的极数多,而输入信号很弱(微伏级),必须考虑输入几件放大管的噪音所产生的影响,为此前置放大级应选用底噪声的管子。当要求放大电路的频带很宽时,应选用截止频率较高的管子。从集电级损耗的角度出发,由于前几级放大的输入较小,可选用p
设计两级阻容耦合低频放大器
-
1 设计要求 3 设计初始电路图 5 理论分析
2wenku.baidu.com原理
4
设计实际电路图
6 仿真分析
设计两级阻容耦合低频放大器
设计要求
设计要求
1. 选择合适的晶体管,其中晶体管的电流放大系数为150倍左右 2. 电源电压为12V,输出电阻20欧姆 3. 电路总放大倍数为:8倍 4. 输入电阻为8k~10k欧姆左右
3
设计初始电路图
4
设计实际电路图
5
理论分析
6
仿真分析
-
感/谢/聆/听
2
原理
原理
首先是多级放大电路,可以从信号源-输入级-中间级-输出级-负载形成完整电路。在多级 放大电路中,信号的传递方式称为耦合方式。如图所示,该电路为共射-共集组态的阻容 耦合两级放大电路,第一级采用共射放大电路,第二级采用共集放大电路,两级均采用 NPN型硅三级管
级间耦合方式是阻容耦合,电容对直流有隔离作用,所以两级静态工作点相互独立,互不 影响。对于交流信号,前级输出电压是后级的输入信号,后级的输入阻抗是前级的负载。 第一级具有较高的电压放大倍数,输出电阻较大,第二级电压放大倍数较小,输出电阻大 ,向第一级索取功率小,对第一级影响小,输出电阻小,弥补单极共射电路输出电阻大的 缺点,使负载能力大大增强
阻容耦合放大电路
阻容耦合放大电路
阻容耦合放大电路是一种电子放大电路,属于一种电路变换技术。它通过利用电容与电阻组成的耦合元件来实现信号放大,是一种比较常见的放大方式。
阻容耦合放大电路有三部分组成,即输入端、输出端和放大电路。输入端由一个电阻与一个电容共同组成,电阻的作用是将输入电压降低到可接受的水平,而电容的作用则是将输入电压接地,从而使输入端不受外界干扰。输出端由一个电阻与一个电感组成,电阻的作用是将输出电压降低到可接受的水平,而电感的作用则是将输出电流接地,从而使输出端不受外界干扰。放大电路由一个电子管组成,电子管的作用是将输入端的输入电压放大到输出端的输出电压,从而实现放大。
阻容耦合放大电路的优点在于它的结构简单,该电路只需要电阻、电容和电子管三种元件就可以完成放大功能,因此它的成本相对较低,更加容易被普通消费者接受。另外,该电路具有良好的频率响应特性,可以较好地处理高频信号,并且该电路具有较高的信噪比。
阻容耦合放大电路的缺点在于它的输出精度较低,由于输入和输出之间的耦合电容存在一定的损耗,因此输出
电压的精度会受到一定的影响,而且该电路也会因为外界干扰而造成一定的抖动,这会降低信号的精度。
总的来说,阻容耦合放大电路是一种比较常见的放大方式,它具有低成本、良好的频率特性和高信噪比等优点,但是也有较低的输出精度和容易受外界干扰等缺点。
阻容耦合多级放大电路知识讲解
第一级放大倍数的计算
R11 C11
RC1
ui
R12
RE1
后一级的输入
+EC
电阻作为前一
级的交流负载
C12
电阻
RL1 =ri2=173 k
uo1
CE1
rbe1=1.62 k
AV
பைடு நூலகம்
RL rbe
RC1=5 k =60 RL=RC1//ri2
RC2//RL rbe2
总电压放大倍数
Ib1 BC
Ib2 BC
rbe1
Ic1
rbe2
Ic2
•
Ui
E
RC2 Uo1 Ui2
E
RC2
RL
•
Uo
R11 R12
R21 R22
AV=
Uo Ui
= Uo1 Ui
Uo Ui2
= AV1AV2
总放大倍数等于各级 放大倍数的乘积
=1
RC1//ri2 rbe1
2
RC2//RL rbe2
阻容耦合多级放大电路
对耦合电路要求:
要求
静态:保证各级Q点设置
动态: 传送信号
波形不失真 减少压降损失
单级放大器(静态工作点稳定的共
射极放大器)
+EC
R11
RC1
C12
多级放大电路3种耦合方式的详细分析
多级放大电路3种耦合方式的详细分析
在实际应用中,常对放大电路的性能提出多方面的要求,单级放大电路的电压倍数一般只能达到几十倍,往往不能满足实际应用的要求,而且也很难兼顾各项性能指标。这时,可以选择多个基本放大电路,将它们合理连接,从而构成多级放大电路。
组成多级放大电路的每一个基本电路称为一级,级与级之间的连接方式称为级间耦合。多级放大电路有3种常见的耦合方式,即阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。
1、阻容耦合
将多级放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端,称为阻容耦合方式。图1所示为两阻容耦合放大电路,第一级为共射放大电路,第二级为共集放大电路。
图1 两级阻容耦合放大电路
阻容耦合的优点是:前级和后级直流通路彼此隔开,每一级的静态工件点相互独立,互不影响。便于分析和设计电路。因此,阻容耦合在多级交流放大电路中得到了广泛应用。
阻容耦合的缺点是:信号在通过耦合电容加到下一级时会大幅衰减,对直流信号(或变化缓慢的信号)很难传输。在集成电路里制造大电容很困难,不利于集成化。所以,阻容耦合只适用于分立元件组成的电路。
应当指出,由于集成放大电路的应用越来越广泛,只有在特殊需要下,由分立元件组成的放大电路中才可能采用阻容耦合方式。
2、变压器耦合
变压器耦合是利用变压器将前级的输出端与后级的输入端连接起来,这种耦合方式称为变压器耦合,如图2所示。输出信号经过变压器送到负载。RB1、RB2为T管的偏置电阻,CE是旁路电容,用于提高交流放大倍数。
图2 变压器耦合共射放大电路
变压器耦合的优点是:由于变压器不能传输直流信号,且有隔直作用,因此各级静态工作点相互独立,互不影响。变压器在传输信号的同时还能够进行阻抗、电压、电流变换。
阻容耦合放大电路原理
阻容耦合放大电路原理
阻容耦合放大电路是一种常见的放大电路,其原理是利用电容和电阻的耦合作用,实现信号的放大。在电子设备中,放大电路起着至关重要的作用,可以将微弱的信号放大成为可观测的信号,从而实现各种电子设备的正常工作。下面我们将详细介绍阻容耦合放大电路的原理。
首先,阻容耦合放大电路由输入电阻、输入电容、放大器和输出电容组成。其中,输入电容起到隔直、通交的作用,将输入信号中的直流分量隔离,只传递交流信号;而输出电容同样起到隔直、通交的作用,将放大后的信号中的直流分量隔离,只传递交流信号。放大器则是整个电路的核心部分,起到放大信号的作用。
其次,阻容耦合放大电路的原理是利用电容和电阻的耦合作用。当输入信号通
过输入电容进入放大器时,电容会阻止直流信号通过,只允许交流信号通过。这样就实现了隔直通交的作用。在放大器中,交流信号经过放大后,再经过输出电容,同样实现了隔直通交的作用。这样就实现了信号的放大。
最后,阻容耦合放大电路的原理还包括对输入电阻和输出电阻的要求。输入电
阻要足够大,以减小输入信号源的影响;输出电阻要足够小,以减小输出信号对后级电路的影响。这样可以保证信号的准确传输和放大。
总之,阻容耦合放大电路是一种常见的放大电路,其原理是利用电容和电阻的
耦合作用,实现信号的放大。通过对输入电容和输出电容的隔直通交作用,以及对输入电阻和输出电阻的要求,实现了信号的准确传输和放大。在实际应用中,我们需要根据具体的需求来选择合适的阻容耦合放大电路,从而实现各种电子设备的正常工作。
多级低频电压放大器课程设计
多级低频电压放大器课程设计
简介
多级低频电压放大器是一种常见的电子电路,在许多应用中起到了关键作用。本文将从多个层次来探讨多级低频电压放大器的设计。
设计步骤
步骤1:确定设计要求
在进行多级低频电压放大器的设计之前,我们首先需要确定一些设计要求,如放大倍数、输入输出阻抗、带宽等。这些要求将直接影响到电路的设计。
步骤2:选择放大器类型
根据设计要求,我们可以选择不同类型的放大器,如共射放大器、共基放大器、共集放大器等。每种放大器类型都有其特点和适用场景,根据设计要求选择最合适的放大器类型。
步骤3:确定放大器参数
在选择了放大器类型之后,我们需要确定一些关键参数,如电流增益、输入输出阻抗、输入输出电容等。这些参数需要根据设计要求和所选放大器类型进行计算和估算。
步骤4:设计电路拓扑
根据所选的放大器类型和确定的参数,我们可以设计出电路的拓扑结构。在设计过程中,需要考虑到稳定性、线性度、功耗等因素。
步骤5:进行参数计算和仿真
在设计电路之后,我们需要进行一些参数计算和电路仿真。通过仿真,可以评估电路的性能,并对其进行优化和调整。
步骤6:布局与连线
在确定了电路的设计方案之后,我们需要进行电路的实际布局与连线。合理的布局与连线可以提高电路的稳定性和可靠性。
步骤7:调试与测试
完成布局与连线之后,我们需要进行电路的调试和测试。通过仪器的测量和观察波形,可以验证电路的性能是否符合设计要求。
设计注意事项
注意事项1:选择合适的元件
在设计过程中,需要选择合适的元件,如晶体管、电容、电阻等。这些元件的性能和质量将直接影响到电路的性能。
多级放大电路3种耦合方式的详细分析
多级放大电路3种耦合方式的详细分析
在实际应用中,常对放大电路的性能提出多方面的要求,单级放大电路的电压倍数一般只能达到几十倍,往往不能满足实际应用的要求,而且也很难兼顾各项性能指标。这时,可以选择多个基本放大电路,将它们合理连接,从而构成多级放大电路。
组成多级放大电路的每一个基本电路称为一级,级与级之间的连接方式称为级间耦合。多级放大电路有3种常见的耦合方式,即阻容耦合、变压器耦合和直接耦合。
1、阻容耦合
将多级放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端,称为阻容耦合方式。图1所示为两阻容耦合放大电路,第一级为共射放大电路,第二级为共集放大电路。
图1 两级阻容耦合放大电路
电流并联两级低频阻容耦合放大电路
电流并联两级低频阻容耦合放大电路
简介
低频放大电路是现代电子设备中常见的一种电路,它主要用于放大低频信号,以提高信号的幅度或功率。电流并联两级低频阻容耦合放大电路是一种常见的低频放大电路结构,它通过使用阻容元件来实现电路的耦合和频率选择。
在本文档中,我们将详细介绍电流并联两级低频阻容耦合放大电路的原理、设计和性能特点。
电路原理
电流并联两级低频阻容耦合放大电路由两个级联的放大器组成。每个放大器级别通常由一个晶体管和若干个电阻、电容组成。
电流并联的原理是通过将两个放大器级别组合在一起,使得两个级别的电流和流过共同的负载电阻。这种电流并联的方式可以显著提高电路的增益和功率。
在电流并联两级低频阻容耦合放大电路中,两个放大器级
别之间通过电容进行耦合。这种耦合方式被称为阻容耦合,可以有效地传递低频信号而阻断高频信号。
电路设计
放大器级别的设计
在电流并联两级低频阻容耦合放大电路中,每个放大器级
别的设计都需要考虑以下因素:
1.目标增益:根据实际需求确定每个级别的增益大小,
并根据增益要求选择合适的晶体管。
2.输入和输出阻抗:根据电路的输入和输出特性,选
择合适的电阻值以匹配输入和输出的阻抗。
3.偏置电流:为了确保晶体管工作在恰当的工作点上,
需要设计合适的偏置电路。
负载电阻的选择
负载电阻是电流并联两级低频阻容耦合放大电路中的关键
组成部分。它决定了电路的增益和功率输出。
选择适当的负载电阻需要考虑以下因素:
1.电流要求:根据电路的功率需求,选择合适的负载
电阻,使得电流在适当的范围内。
2.电压放大器级别:根据每个级别的增益需求和输出
多级放大电路的耦合方式详解
多级放大电路的耦合方式及性能指标详解在每一级带负载的情况下,多级放大电路的放大倍数是各级电压增益之积。输入电阻是从输入级看过去得到的等效电阻,输出电阻指的是从输出级等效的电阻,对于多级放大电路要求输入电阻尽量大,输出电阻尽量小,从而输出信号不失真,获得较大的电压增益。
一、多级放大电路的耦合方式
1、直接耦合
直接耦合指的是将各级放大电路直接相连;第一级电路的输出是T1的集电极,T1的集电极直接与T2的基极相连,主要应用在集成电路中,优点是没有电感和电容等这类电抗元件,低频特性好,元器件简单,但是直接耦合的电路前后级的静态工作点相互影响,容易产生零点飘移(可以通过差分电路消除)。
直接耦合
2、阻容耦合
阻容耦合指的是多级放大电路的前级放大电路和后级放大电路之间的连接是电容,通过电容把信号源与放大电路、放大电路的前后级、放大电路与负载相连,如下图所示中的C2;输入信号通过C1耦合到T1,T1的输出端通过C2和T2的输入端相连。Q点之间相互独立,不能放大直流信号,低频特性差。当温度发生变化时,前级电路的静态电压变化,但是由于耦合电容的存在,所以发生的变化不会耦合到下级电路,因此解决了零点漂移现象。
阻容耦合
3、变压器耦合
变压器耦合指的是通过变压器连接前后级的耦合方式,如下所示,通过磁耦合将原边的信号耦合到副边,变压器通交流,阻挡直流电压、电流。这种耦合方式的优点是可以利用原边和副边绕组的距数比让级之间达到阻抗匹配,前后级的静态工作点相互独立。但低频特性差、体积大、笨重,且不能集成。这种藕合方式主要应用在高频信号的放
多级阻容耦合放大电路
R21 R22
Au=
Uo Ui
= Uo1 Ui
Uo Ui2
= Au1Au2
总放大倍数等于各级 放大倍数的乘积
=1
RC1//ri2 rbe1
2
RC2//RL rbe2
Au为正,输入输出同相
注意:
当共集放大电路作为输入级(第一级)时, 它的输入电阻与其负载,及第二级的输入 电阻有关;而当共集放大电路作为输出级 时,他的输出电阻与信号源的内阻,即与 倒数第二级的输出电阻有关。
3.2 阻容放大电路的动态分析(选学)
阻容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。对于第一级到(N-1) 级,每一级的放大倍数均应该是以后级输入电阻 作为负载时的放大倍数。
阻容放大电路的输入电阻就是第一级的输入电阻。
阻容放大电路的输出电阻就是最后一级的输出电阻。
多级阻容耦合放大器
Ic2
E
RC2
RL
•
Uo
R21 R22
第二级的微变等效电路
ri 2 = R21// R22// rbe2 ro = RC2
Au2=
Uo Ui2
=-2
RC2//RL rbe2
总电压放大倍数
Ib1 B C
Iwk.baidu.com2 BC
•
Ui
rbe1 E
Ic1
多级放大电路的耦合方式
所以若耦合级数过多时,应 令集电极电位降下来。 本继页续完
直接耦合方式
1、直接耦合方式的特点
2、直接耦合方式的改进
3、直接耦合方式的优缺 点
①优点:低频特性好,即对 低频信号不易产生失真;可以 放大缓慢变化的信号(如随温 度、光线变化的电信号等); 便于在集成电路中使用。
②缺点:前后级Q点相互牵 连,令电路的设计、调试和分 析带来一定的困难;尤其是受 温度的影很大。
Rb
1
C1
+
-uI
Rb
2
+VCC
Rc1
C2
Rb
2
T1uO1 ui2
T2 C3 +
Re1
Ce Re2
RL uO
-
典型的阻容耦合方式
放和阻大三电极容2、路管耦式阻中的合的的输中容优电入的耦缺阻电电合点阻(阻如方(是rRbb利e2)和。用R了e2)
由推导知:阻容耦合中必须 有电阻,否则无法取得信号。
本继页续完
点3、直接耦返合回方式的继续优缺 结束
2
Rb
1
①优点:低频特性好,即对
Rc1
Re2
+VCC
+
- T1
+ T2 UCEQ2
-
Rc2
-+uO
低频信号不易产生失真;可以
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安康学院电子技术课程设计报告书
课题名称:多极低频阻容耦合放大器
姓名:
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院系:
专业:
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时间:
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课程设计报告书目录
设计报告书目录
一、设计目的 (1)
二、设计思路 (1)
2.1选择反馈方式 (2)
2.2选择级数 (2)
2.3确定电路 (3)
三、设计过程 (3)
3.1功能放大模块 (3)
3.2反馈环节 (4)
3.3滤波模块 (4)
四多级放大电路的设计 (4)
4.1估算电压放大倍数并确定电路的形式 (4)
4.2三极管的选择 (5)
4.3输入级的计算 (5)
4.4输出级的计算 (7)
4.5第二级的计算 (8)
4.6第三级的计算 (9)
4.7各级电压放大倍数的确定 (9)
五调试与结果 (10)
5.1分析电路 (10)
5.2核算技术指标 (10)
5.3仿真波形图 (12)
六主要元器件与设备 (12)
七课程设计体会与建议 (12)
7.1设计体会 (13)
7.2设计建议 (13)
八参考文献 (13)
一、设计目的
1、熟悉集成电路的引脚安排。
2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法。
3、了解面包板结构及其接线方法。
4、了解数字抢答器的组成及工作原理。
5、熟悉多级低频阻容耦合放大器的设计与制作。
二、设计思路
图1设计方框图
图中X 表示电压或电流信号;箭头表示信号传输的方向;符号¤表示输入求和,+、–表示输入信号
与反馈信号是相减关系(负反馈),即放大电路的净输
入信号为
基本放大电路的增益(开环增益)为
反馈系数为
基本放大电
路 A 反馈网络
F + 输出信号 净输入信号 输入信号 反馈信号 i x f x
+
-
o
x
负反馈放大电路的增益(闭环增益)为
2.1选择反馈方式
根据负载的要求及信号情况来选择反馈方式.在负载变化的情况下.要求放大电路以稳压输出用电压负反馈:在负载变化的情况下,要求放大电路恒流输出时,就要采用电流负反馈。至于输入端采用串联还是并联方式,主要根据对放大电路输出电阻而定。当要求放大电路具有高的输入电阻是,宜采用串联反馈:当要求放大电路具有底的输入电阻是,宜采用并联反馈。如仅仅为了提高输入电阻,降低输出电阻时,宜采用射极输出器。
反馈深度主要根据放大电路的用途及指标要求而定。
放大管的选择:
如果放大电路的极数多,而输入信号很弱(微伏级),必须考虑输入几件放大管的噪音所产生的影响,为此前置放大级应选用底噪声的管子。当要求放大电路的频带很宽时,应选用截止频率较高的管子。从集电级损耗的角度出发,由于
前几级放大的输入较小,可选用p
cm 小的管子,其静态工作点要选得底一些(I
E
小),这样可减小噪声;但对输出级而言,因其输出电压和输出电流都较大,故p
cm
大的管子。
2.2选择级数
放大电路级数可根据无反馈时的放大倍数而定,而此放大倍数又要根据所要求的闭环放大倍数和反馈深度而定,因此设计时首先要根据技术指标确定出它的
闭环放大倍数A
f 及反馈深度1+AF,然后确定所需的A
f
。
确定了A的数值,放大电路的级数大致可用下列原则来确定:几十至几百倍左右采用一级或两级,几百至千倍采用两级或三级,几千倍以上采用三级或四级(射极输出极不计,因其A约等于零一般情况下很少采用四级以上,因为这将给施加
反馈后的补偿工作带来很大的困难,但反馈只加在两级之间也是可以的。一般情况下很少采用四级以上,因为这将给施加反馈后的补偿工作带来很大的困难,但反馈只加在两级之间也是可以的。
2.3确定电路
(1)输入级。输入级采用什么电路主要取决于信号源的特点。如果信号源不允许取较大的电流。则输入级应具高的输入电阻,那么以采用射级输出器为宜。如要求有特别高的输入电阻(r
i
<4MΩ),可采用场效应管,并采用自举电路或多级串联负反馈放大电路,如信号源要求放大电路具有底的输入电阻,则可采用电压并联反馈放大电路。如果无特殊要求,可选择共射放大电路。
输入级的放大管的静态工作点一般取I
E 1mA,U
CE
=(1~2)V。
(2)中间级。中间级主要是积累电压级电流放大倍数,多采用共射放大β电路,而且采用大的管子。
其静态工作点一般为I
E =(1~3)mA, U
CE
=(1~5)V。
(3)输出级。输出级采用什么样的电路主要决定于负载的要求。如负载电阻较大(几千欧左右),而且主要是输出电压,则可采用共射电路;反之,如负载为低阻,且在较大范围内变化时,则采用射级输出器。如果负载需要进
行阻抗匹配,可用变压器输出。
因输出级的输出电流都较大,其静态工作点的选择要比中间级高,具体数值要视输出电压和输出电流的大小而定。
三、设计过程
3.1功能放大模块
采用三个NPN型三级管放大
3.2反馈环节
(1)、在第一级与第三级之间采用电压串联负反馈
(2)、在R 1f 和R 2f 不加旁路电容以便引入局部负 反馈以稳定每一级的放大倍数
(3)、第一级采用局部电流负反馈,所需反馈深度为:1+AF=i if
r r ,从放大性能稳定度确定反馈深度,uf
uf uo uo A A A A AF //1∆∆=+ 估算A 值根据指标的要求,计算电路闭环放大倍数:i o F U U A ≥
(4)、放大管的选择:因设计中前两级放大对管子无特别要求,统一采用了3DG100(要求中需用3DG100,但仿真软件中没有此参数三极管,故选用1711)
3.3滤波模块
本实验没有采用特殊的滤波模块,输入端到第一级只采用了一个10uf 的电容以实现阻直流通交流滤波,第一级与第二级同样采用一个电容来滤波,即主要通过电容来达到滤波的效果。
四 多级放大电路的设计
4.1估算电压放大倍数并确定电路的形式
根据指标要求,放大电路的闭环电压增益应为
0110010uf i U V A U mV ≥==
由此可求得开环电压增益应为
*|1|100*101000u uf u A A A F =+==
因输出级采用射级输出器,其放大倍数近似为1,故需采用两级共射级放大电路才能达到放大倍数为1000,又因输入级为了满足输入电阻以及电路稳定性的要求,放大倍数也为1,故放大电路共为四级,前三级为共发射极电路,输出级为射级输出器。
第一级和第四级之间采用电压串联负反馈,参考电路图如下