两级直接耦合放大电路的调试
实验三两级耦合放大电路
实验三两级耦合放大电路——阻容耦合、直接耦合一、实验目的1、学习两级阻容耦合及直接耦合放大电路静态工作点的调试方法。
2、学习两级放大电路电压放大倍数的测量。
3、掌握两级放大电路输入、输出的相位关系。
二、预习要求1、熟悉单管放大电路不失真的调整方法。
2、预习多级放大电路的耦合方式,掌握阻容耦合放大电路各级静态工作点的调试方法。
3、预习多级放大电路电压放大倍数的测量方法、步骤及计算。
4、分析多级放大电路各级输入、输出电压的相位关系。
三、实验设备及仪器智能网络型实验台、双踪示波器、交流毫伏表、数字万用表、函数信号发生器。
四、实验内容及步骤1、实验电路原理图如图3.1所示。
(将图中的第二极输入端与信号源之间不加耦合电容的话,就可以得到直接耦合两极放大电路的原理图,具体实现方法为在模拟板上改变跳线连接方法)图 3.1电路中Re11、Re21都取100Ω,其中一个用实验板T1-2M1左下角的100Ω电位器代替,另一个用680Ω电位器调出100Ω电阻。
2、静态工作点的调试①分别调试各级的静态工作点,将每级的静态工作点设在交流负载线的中间(即V CE≈6V)。
两级的调试方法相同。
以第一级为例,在输入端输入频率为1kHz正弦波信号u i,用示波器观察本级输出波形,在逐渐增大u i的同时调节P1,直至使输出信号波形幅度为最大且不失真。
②第二级输入端与信号源之间必须加接耦合电容。
③将信号源拆除,用直流电压表测量两级的三极管各脚的直流工作电压,将数据填入表3.1中。
表 3.13连接好级间连线,在第一级输入端输入1kHz正弦波信号u s,调节信号发生器,使u s逐渐减小,用示波器观察输出信号u o的波形不失真,此时用交流毫伏表和示波器测量各级的输入、输出交流电压值和波形,记录于表3.2和表3.3中。
4、根据测量的数据,将电压放大倍数的计算结果填入表3.4中。
表 3.4五、要求与思考1、整理实验数据,并对实验数据进行比较和分析。
两级阻容耦合放大电路设计与仿真
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。
直接耦合两级放大电路的直流分析和交流分析
直接耦合两级放大电路的直流分析和交流分析多级放大电路在多级放大电路中,每级之间的(耦合)方式影响着整个多级放大电路的工作性能。
而在(元器件)高度集成化、小型化、轻型化的(半导体)(芯片)领域,更小更强是发展方向,比如华为的麒麟系列处理器,每一次更新换代都赋予我们的(手机)更健壮的活力。
直接耦合,这是这是集成元件中应用最多的耦合方式,它让信息的传输无缝衔接。
今天,我们就以一个简单的直接耦合多级放大电路简要说明其工作性能。
直接耦合两级放大电路如下图所示,该电路由两个基本共射极放大电路构成,其中Q1的集电极输出第一级(信号),直接被Q2的基极接收,放大后从Q2集电极输出:为了说明该电路的工作特点,我们同样对它进行直流分析和交流分析。
1.直流分析调节滑动变阻器,使其有合适的静态工作点,并进行直流工作点分析,得到数据如下:可见,Vb1≈2.73V(探针1)Vc1≈4.81V(探针2)Ve1≈2.08V(探针3)则(晶体管)Q1(发射极正偏、集电结反偏)工作于放大状态。
Vb2≈4.81V(探针4)Vc2≈9.37V(探针5)Ve2≈4.16V(探针6)则晶体管Q2(发射极正偏、集电结反偏)工作于放大状态。
2.交流分析(示波器)测得的直接耦合两级放大电路传输波形如上图,蓝色-通道A为输入波形(刻度:10mV/Div),绿色-通道B为级间波形(刻度:50mV/Div),红色-通道C为输出波形(刻度:200mV/Div)。
2.1 电压放大倍数第一级放大电路的电压放大倍数为:第二级放大电路的电压放大倍数为:两级放大电路的整体电压放大倍数为:近似满足:结论:多级放大电路的电压放大倍数为每级电路的电压放大倍数之积。
2.2 频率分析多级放大电路的幅频特性和相频特性如下图,红色曲线为第一级放大电路的频率特性,绿色曲线为多级放大电路的频率特性。
可见,直接耦合多级放大电路的放大能力较单级当达电路更强,但是其通频带略微变窄,即特定频率信号的通过能力更强。
两级直接耦合放大电路的调试综述
摘要直接耦合是级与级连接方式中最简单的,就是将后级的输入与前级的输出连接在一起,一个放大电路的输出端与另一个放大电路的输入端直接连接的耦合方式称为直接耦合。
另外直接耦合放大电路既能对交流信号进行放大,也可以放大变化缓慢的信号:并且由于电路中没有大容量电容,所以易于将全部电路集成在一片硅片上,构成集成放大电路。
由于电子工业的飞速发展,使集成放大电路的性能越来越好,种类越来越多,价格也越来越便宜,所以直接耦合放大电路的使用越来越广泛。
除此之外很多物理量如压力、液面、流量、温度、长度等经过传感器处理后转变为微弱的、变化缓慢地非周期信号,这类信号还不足以驱动负载,必须经过放大。
这类信号不能通过耦合电容逐级传递,所以,要放大这类信号,采用阻容耦合放大电路显然是不行的,必须采用直接耦合放大电路。
但是各级之间采用了直接耦合的连接方式后却出现了前后级之间静态工作点相互影响及零点漂移的问题,在此主要分析零点漂移的产生原因,并寻找解决的办法。
关键词:直接耦合;静态工作点;零点漂移目录1、绪论 (1)2、方案的确定 (2)3、总体电路设计和仿真分析 (4)4、工作原理、硬件电路的设计或参数的计算 (6)5、心得体会 (8)参考文献 (8)附录 (9)1、绪论直接耦合两级放大电路 为了传递变化缓慢的直流信号,可以把前级的输出端直接接到后级的输入端。
这种连接方式称为直接耦合。
如图1所示。
直接耦合式放大电路有很多优点,它既可以放大和传递交流信号,也可以放大和传递变化缓慢的信号或者是直流信号,且便于集成。
实际的集成 运算放大器其内部就是一个高增益的直接耦合多级放大电路。
直接耦合放大电路,由于前后级之间存在着直流通路,使得各级静态工作点互相制约、互相影响。
因此,在设计时必须采取一定的措施,以保证既能有效地传递信号,又要使各级有合适的工作点。
图1直接耦合两级放大电路直接耦合放大电路的特殊问题 ──零点漂移 直接耦合放大电路存在的最突出的问题是零点漂移问题。
两级阻容耦合放大电路实验报告
两级阻容耦合放大电路实验报告两级阻容耦合放大电路实验报告引言:阻容耦合放大电路是一种常用的放大电路结构,广泛应用于各种电子设备中。
本实验旨在通过搭建两级阻容耦合放大电路并进行测量,研究其放大特性和频率响应。
实验步骤:1. 搭建电路:根据实验要求,搭建两级阻容耦合放大电路。
电路中包括两个放大器级别,其中第一个级别为共射放大器,第二个级别为共集放大器。
合理选择电阻和电容值,以满足放大要求。
2. 连接信号源:将信号源与电路输入端相连,确保信号源输出正常。
注意保持输入信号的幅度适中,避免过大或过小。
3. 测量电路参数:使用示波器测量电路的输入和输出信号波形,记录幅度和相位差。
同时,使用万用表测量电路中各个元器件的电压和电流值。
4. 测量频率响应:改变输入信号的频率,测量输出信号的幅度变化。
记录幅度变化的曲线,并分析其特性。
5. 分析结果:根据测量数据,计算电路的放大倍数、增益带宽积和输入输出阻抗等参数。
分析电路的性能和优缺点,并与理论值进行比较。
实验结果与分析:通过实验测量得到的数据,我们可以得出以下结论:1. 电路的放大倍数:根据输入和输出信号的幅度差异,计算得到电路的放大倍数。
比较两级放大器的放大倍数,可以发现第一级共射放大器具有较高的放大倍数,而第二级共集放大器则具有较低的放大倍数。
2. 增益带宽积:通过测量不同频率下的输出信号幅度,可以绘制出增益带宽积曲线。
增益带宽积是电路的重要性能指标,表示电路在不同频率下的放大能力。
实验结果显示,增益带宽积在一定范围内随着频率的增加而降低。
3. 输入输出阻抗:通过测量电路中各个元器件的电压和电流值,可以计算得到电路的输入输出阻抗。
输入阻抗表示电路对外部信号源的负载能力,输出阻抗表示电路对负载的驱动能力。
实验结果显示,两级阻容耦合放大电路具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗。
结论:通过本次实验,我们成功搭建了两级阻容耦合放大电路,并对其进行了详细的测量和分析。
实验结果表明,该电路具有较高的放大倍数、较低的输出阻抗和一定的增益带宽积。
实验四 两级阻容耦合放大电路
实验四 两级阻容耦合放大电路一、 实验目的1. 练习两级阻容耦合放大电路静态工作点的调整方法2. 学习两级阻容耦合放大电路电压放大倍数的测量方法3. 掌握放大电路频率特性的测量方法4.了解多级放大电路的级间影响二、 实验设备1. 双踪示波器(GOS-630FC 型)2. 模拟电路学习箱3. 函数信号发生器(DF1641B 型)4. 数字万用表(DT9205型) 三、 晶体管图示仪(YB4810A )四、 实验电路原理(如图1所示)五、 实验内容及步骤1. 连接电路对照图1检查电路板,接线无误后接通电源。
2. 调整静态参数调节1P R 使18C V V =,确定第一级静态工作点1Q ,调2P R 使第二级静态工作点2Q 在交流负载线的中点,使放大器(带L R )工作在最大输出幅度下,测量此时2C V ,并与估算值比较。
3. 测量电压放大倍数(1) 引入15,3i v mV f kHz ≤=的输入信号,以O v 波形不失真为准,若出现失真应减少1i v 的信号,并分别测量L R =∞和 2.7L R k =Ω两种情况下的1O v 和O v ,计算V A ,记入表1中。
表1(2) 将放大电路的第一级输出同第二级的输入断开,使两极放大电路变成两个彼此独立的单级放大电路,分别测量输入和输出电压,并计算每级的电压放大倍数;此时的静态工作点同前,负载为L R =∞和 2.7L R k =Ω(第二级带负载),将测量数据记入表2。
表2*4.组成共射——共集放大电路第一级为共射放大电路,第二级为射级输出器,测量两极的电压放大倍数。
电路如图4-7-17所示。
(1)测量静态工作参数第一级18C V V =,测量第一级、第二级静态工作点(L R =∞和1L R k =Ω)。
(2)测量电压放大倍数引入15,3i v mV f kHz ==正弦波德输入信号,以Ov 波形不失真为准,并分别测量L R =∞和2.7L R k =Ω两种情况下的1O v 和O v ,计算V A ,记入表3中。
两级阻容耦合放大电路的安装与调试2
一、常用电子元件的识别与检测
(三)、电感器(L,单位亨利 H,mH,μH。1H=103mH=106μH)
两级阻容耦合放大电路的安装与调试
实习内容: 1.电子元件的识别与检测 2.常用电子仪器和工具的使用练习 3.拆焊与焊接技术训练 4.电路工作原理与元件参数设计 5.电路的安装、调试、维修训练 6.作品验收 7.撰写实习报告
一、常用电子元件的识别与检测
(一)、电阻器(R,单位:Ω、K Ω、M Ω) 1、电阻器的分类: 根据电阻值特性分为:固定电阻器、可变电阻器(电位器)、敏感电阻器
码电感)外,电感量一般不专门标注在线圈上,而以特定的名称标注。电感量误 差细分为:F级(±1%),G级(±2%),H级(±3%),J级(±5%),K级 (±10%),L级(±15%),M级(±20%),P级(±25%)。N级 (±30%)。但普通常用J,K,M级。 (2)品质因素Q
品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比 值,即:Q=XL/R。 线圈的Q值愈高,回路的损耗愈小。
(4)线绕电阻由于分布电感和分布电容都比较大,只能用在低频电路,高频 电路中应尽量选用金属膜电阻。在高频电路中电阻器的引线不宜过长,以减小 分布参数。
(5)电阻的测量:注意指针式万用表的Ω调零。
一、常用电子元件的识别与检测
(二)、电容器(C,单位法拉F,μF,nF,pF。1 μF =103nF=106pF) 1、电容器的分类: 按绝缘介质分为:空气介质电容器、纸质电容器、有机薄膜电容器、瓷介 电容器、玻璃釉电容器、云母电容器、电解电容器等。 按结构分为:固定电容器、半可变电容器、可变电容器
两级阻容耦合放大及负反馈电路实验
两级阻容耦合放大及负反馈电路实验两级阻容耦合放大及电路试验_模拟试验与指导4.1.3 两级阻容耦合放大及负反馈电路试验1)试验目的(1)巩固学习放大器主要性能(工作点、放大倍数、输入输出)的测量办法。
(2)观看多级放大器的级间联系及互相影响。
(3)观看负反馈对放大器性能的影响,了解负反馈放大器性能的普通测试办法。
2)试验原理(1)开关A向左扳,开关B打开时,图4.1.3为两级RC阻容耦合放大电路的原理图。
图4.1.3 两极阻容耦合放大及负反馈电路(2)因为放大器级间是阻容耦合,每级的静态工作点互不影响,这易于电路静态工作点的计算和调节。
两级静态工作点的计算办法同试验4.1.1。
(3)对于沟通信号,在分析多级放大器时,要考虑各级之间的互相影响,以及放大器与信号源或负载之间的衔接问题。
例如:后级的输入电阻构成了前级的负载电阻,前级的输出电阻便构成了后级的信号源内阻。
此外,多级放大器在放大较低频率信号时,级间耦合电容会造成信号的衰减。
(4)两级放大器中频段的性能指标分析如下。
①放大器电压放大倍数为式中:——第一级的电压放大倍数R′L1——第一级的沟通等效负载,R′L1=Rc1∥Rb21∥Rb22∥[rbe2+(1+β2)Re3];——其次级的电压放大倍数,R′L——其次级的沟通等效负载,R′L=Rc2∥RL。
②放大器输入电阻为:ri=Rb11∥Rb12∥[rbe1+(1+β1)Ref]③放大器输出电阻为:ro≈Rc2(5)负反馈电路会对放大器的性能产生影响,反馈类型不同对放大器性能的影响也不同。
开关A向左扳,开关B闭合时,图4.1.3为级间带有电压串联负反馈的放大电路。
负反馈放大器电压放大倍数的基本方程式:式中:Au——基本放大器的电压放大倍数;Fu——反馈系数;Auf——放大器的闭环电压放大倍数。
电压串联负反馈对电路放大器的性能的影响:①当为深度反馈时,电压串联负反馈的电压放大倍数可近似表示为:Auf=1/Fu;②电压串联负反馈的输入电阻:iif=Ui/Ii=ri(1+AuFu);③电压串联负反馈的输出电阻:rof=Uo/Io=ro/(1+A′usFu);式中:A′us——负载RL开路时的源电压放大倍数。
两级放大电路的设计、测试与调试
电子科技大学电子技术实验报告实验名称:两级放大电路的设计、测试与调试一、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,以实现所需的实验技术指标。
多级放大器级与级之间,信号源与放大器之间,放大器与负载之间的连接方式,或者说信号传输方式称为耦合方式。
耦合方式主要有电容耦合、变压器耦合和直接耦合。
(在下列的实验中采用电容耦合的方式进行实验)二、实验方案:试验电路图:(该实验采用multisim模拟实验)实验电路图如上图所示,该实验电路是一个电容耦合的两级放大器(电路中含RF的支路是下一次负反馈电路中反馈网络的负载效应)(一)测试静态工作点:令Vcc=12V,调节Rw,使放大器第一级工作点VE1=1.6V,求各管脚的电压。
由此可知,当Rw=23.41ko时,VE1=1.6V。
此时改变各万用表的各管脚,可得各管脚的电位值如下:表.静态工作点的测试实验数据截图:VB1:2.231VVC1:8.531VVE2:2.497VVC2: 7.866VVB2: 3.243V(二)放大倍数的测量:调整函数发生器,使放大器Ui=5mV,f=1kHz的正弦信号,测量输出电压Uo,计算电压增益。
表. 放大倍数的测量输入Ui=5mV,振幅=5*1.414=7.07mV输出振幅=530.5mV Uo=530.5/1.414=375mV→A=Uo/Ui=375/5=75→Ui=5mV Uo=375mV A=75(三)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=1ko;测试输出电阻时,在输出口接入负载电阻RL=1ko。
表. 输入,输出电阻的测量1.输入电阻的测试:Us’=4.999VUi=4.225V由公式Ri=Ui/(Us’-Ui)*R Ri=5.24ko 2.输出电阻的测试:Uo’=127.193mVUo=265.777mV由输出电阻的计算公式:Ro=(Uo/Uo’-1)RL Ro=1.088ko(四)测量两级放大器的频率特性,并求出放大器的带宽f=fh-fl。
直接耦合多级放大电路调试方法的研究
直接耦合多级放大电路调试方法的研究1. 采用直接耦合多级放大电路的调试方法,在调试过程中,首先需要确认每个级别的电源电压是否正常。
2. 调试多级放大电路时,应首先检查每个级别的输入端是否正确接入信号源。
3. 在调试直接耦合多级放大电路时,需要准确测量每个级别的放大倍数,并与设计值进行对比。
4. 如果发现某个级别的放大倍数偏离设计值较大,可以逐步检查该级别的元件是否正常工作。
5. 在直接耦合多级放大电路中,可以逐级地接入负载电阻,观察信号变化并调整放大倍数。
6. 调试直接耦合多级放大电路时,可以使用示波器测量不同级别的信号波形,确保正常放大。
7. 如果发现输出信号失真或失真严重,可以逐级检查输出级别的元件是否损坏。
8. 使用频谱分析仪可以进一步观察直接耦合多级放大电路的频率响应,检查是否存在不良谐波。
9. 在多级放大电路调试时,需要注意防止环路反馈导致电路不稳定或输出频率异常。
10. 调整电路的偏置电压可以改善直接耦合多级放大电路的工作稳定性和线性度。
11. 调试过程中,可以尝试调整输入信号的幅值,观察输出信号的变化情况,以评估电路对不同信号强度的响应。
12. 在直接耦合多级放大电路的调试过程中,可使用鉴频器检测是否存在非线性失真。
13. 使用示波器观察直接耦合多级放大电路的输出波形,并与理论预期进行比较。
14. 在调试过程中,可以尝试调整负反馈电阻的数值,以优化直接耦合多级放大电路的性能。
15. 调试直接耦合多级放大电路时,可以尝试使用串联电容或电感等元件来滤除电路中的噪声。
16. 调整电路中的偏置电流可以改善直接耦合多级放大电路的静态工作点。
17. 在调试过程中,可以尝试调整级联电容的数值来改变电路的频率响应。
18. 使用频率计或频谱仪测量直接耦合多级放大电路的截止频率和增益特性。
19. 调试过程中可以尝试调整输入电阻或输出电阻的数值,以优化直接耦合多级放大电路的阻抗匹配。
20. 使用示波器观察直接耦合多级放大电路的相位响应,以评估电路的稳定性和相移情况。
两级阻容耦合放大电路的安装与调试
在本文中,我将带你深入探讨两级阻容耦合放大电路的安装与调试。
作为一种常见的电路类型,它在电子设备中扮演着重要的角色。
我们将从简单的安装开始,逐步深入了解其原理和调试技巧,以此来全面了解这一主题。
1. 安装步骤我们需要准备两级阻容耦合放大电路所需的元件和工具。
包括电路板、电阻、电容、晶体管等。
接下来,根据电路图,将元件逐一安装在电路板上,并注意排线的顺序和连接的牢固性。
完成安装后,进行初步的电路连接测试,确保没有接线错误或短路情况。
2. 原理解析两级阻容耦合放大电路是一种通过阻容耦合方式连接的放大电路,通过两级放大器的级联实现信号的放大和滤波。
其中,阻容耦合是通过电阻和电容相互连接来传递信号的一种方式,能够实现对信号的放大和色彩的调节。
通过对放大电路中的电阻和电容数值的调节,可以实现对信号频率的调节并达到理想的放大效果。
3. 调试技巧在调试两级阻容耦合放大电路时,首先要进行稳定电源的连接,确保电路工作在正常的供电范围内。
通过信号发生器输入信号,利用示波器观察信号的输出情况,调节放大电路中的元件数值,使得输出信号达到所需的放大效果。
还可以通过频域分析等手段对电路进行进一步的调试和优化。
4. 个人观点对于两级阻容耦合放大电路,我认为它是一种非常经典且实用的电路设计。
通过合理的安装和调试,可以实现对信号的精确放大和滤波,能够广泛应用于音频放大等领域。
对于电子爱好者来说,掌握并熟练应用这一电路设计,将对自己的电路设计能力和实践能力有极大的提升。
总结通过本文的探讨,我们对两级阻容耦合放大电路的安装与调试有了更深入的了解。
从电路的安装到原理的解析,再到调试技巧的介绍,都帮助我们全面、深刻地理解了这一主题。
本文还共享了个人对这一主题的观点和理解,为读者提供了更多的思考和探讨的空间。
希望本文能对你有所帮助,也期待你对这一主题有更多的发现和应用。
在接下来的内容中,我们将更深入地探讨两级阻容耦合放大电路的原理和调试技巧,并结合实例进行详细说明。
模拟电子技术报告两级阻容耦合放大电路的设计与调试_学位论文
模拟电子技术课程设计报告题目:两级阻容耦合放大电路的设计与调试学院电气工程学院专业班级12级电气3班学生姓名指导教师同组组员提交日期 2014年03月 07日电气工程学院专业课程设计评阅表学生姓名学生学号201230088063同组队员专业班级12电气3班题目名称两级阻容耦合放大电路的设计与调试一、学生自我总结二、指导教师评定目录目录一、设计目的 (5)二、设计要求和设计指标 (5)三、设计内容 (5)3.1.内容简介 (5)3.2.电路原理 (6)3.3参数确定 (7)3.4具体仿真电路 (7)3.5仿真结果与分析 (8)3.5.1设计要求 (8)3.5.2.技术指标 (8)3.5.3功能仿真及仿真图 (8)3.5.4. 测试电压 (9)3.5.5.频率失真图 (9)3.5.6.输出波形图 (10)3.5.7频响特性 (10)四、本设计改进建议 (4)五、总结(感想和心得等 (11)六、主要参考文献 (11)附录 (12)一、设计目的1.能够较全面地巩固和应用“模拟电子技术”课程中所学的基本理论和基本方法,并初步掌握电路设计的全过程(设计-仿真-PCB板制作-调试安装)。
2.能合理、灵活地应用分立元件或标准集成电路芯片实现规定的电路。
3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的模拟电子系统的能力。
4.培养独立设计能力,熟悉EAD工具的使用,比如EWB(现在为Multisim系列)(仿真分析)及Protel(原理图和PCB版图的制作)等。
5.培养书写综合设计实验报告的能力。
二、设计要求和设计指标1.设计要求:1.根据性能指标要求,确定电路及器件型号,计算电路组件参数;2.在EWB中进行电路仿真,测量与调整电路参数,是满足设计计算要求。
3.测试性能指标,调整修改组件参数值,使其满足电路性能指标要求,将修改后的组件参数值标在设计原理图上。
4.上述各项完成后,在Protel软件中绘制电路原理图及其PCB版图。
两级耦合放大电路实验报告
两级耦合放大电路实验报告两级耦合放大电路实验报告一、引言在电子学中,放大电路是非常重要的一部分。
而耦合放大电路是一种常见的放大电路,它可以将输入信号放大到更高的幅度,使得信号可以被更远的距离传输或者被其他设备接收。
本实验旨在通过搭建两级耦合放大电路,探究其工作原理和特性。
二、实验原理耦合放大电路由两个级联的放大器组成,其中第一级放大器是输入级,第二级放大器是输出级。
输入级负责将输入信号放大到适当的幅度,并将其传递给输出级进行进一步放大。
两级放大器之间通过耦合电容连接,这样可以实现信号的传递和耦合。
三、实验步骤1. 准备工作:收集所需器材,包括电路板、电阻、电容、晶体管等。
确保实验环境安全,并准备好实验记录表格。
2. 搭建电路:根据实验要求,将电路板上的元件按照电路图连接起来。
注意正确连接各个元件的引脚,避免短路或接错。
3. 调整电路参数:通过调整电阻和电容的数值,使得电路达到理想的工作状态。
可以使用示波器观察信号波形,根据需要调整放大倍数。
4. 测试电路性能:输入不同频率和幅度的信号,观察输出信号的变化。
记录实验数据,并进行分析。
5. 性能评估:根据实验数据,评估耦合放大电路的放大倍数、频率响应等性能指标,并与理论值进行比较。
四、实验结果与分析通过实验,我们得到了以下结果:1. 放大倍数:根据实验数据计算,我们得到了耦合放大电路的放大倍数为X。
与理论值进行对比,发现实际值与理论值较为接近,证明了电路的放大性能。
2. 频率响应:通过输入不同频率的信号,我们观察到输出信号的变化情况。
实验结果显示,在一定范围内,输出信号的幅度基本保持稳定,频率响应较好。
然而,在高频率下,输出信号的幅度开始下降,这是由于电路的带宽限制导致的。
3. 稳定性:在实验过程中,我们观察到耦合放大电路的稳定性较好,输出信号的波形基本保持不变。
这说明电路的设计和搭建是正确的,能够正常工作。
五、结论通过本次实验,我们成功搭建了两级耦合放大电路,并对其性能进行了评估。
两级耦合放大电路实验报告
两级耦合放大电路实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建两级耦合放大电路,了解和掌握放大电路的基本原理和性能指标,并通过实验验证理论知识。
二、实验原理1. 两级耦合放大电路概述两级耦合放大电路是由两个级联的放大器组成,通常由前置放大器和后置放大器构成。
前置放大器负责将输入信号放大到一定程度,然后通过耦合电容将信号传递给后置放大器进行进一步放大。
2. 前置放大器前置放大器通常采用共射放大电路,其特点是电压增益高、输入阻抗低、输出阻抗高。
在实验中,可以通过调整输入电阻和偏置电阻的大小,来改变放大器的增益和工作点。
3. 耦合电容耦合电容用于将前置放大器的输出信号传递给后置放大器,同时隔离直流偏置电压。
合理选择耦合电容的容值可以保证信号的传输质量。
4. 后置放大器后置放大器通常采用共射放大电路,其特点是电压增益高、输出阻抗低。
在实验中,可以通过调整负载电阻的大小,来改变放大器的增益和输出功率。
5. 电压增益和频率响应电压增益是指输出电压与输入电压之比,频率响应是指放大电路在不同频率下的增益特性。
在实验中,可以通过测量输入输出电压的大小,并计算出电压增益和频率响应的值。
三、实验器材和仪器1. 函数信号发生器:用于产生待放大的信号2. 双踪示波器:用于测量输入输出信号的波形和幅值3. 直流稳压电源:用于为放大电路提供稳定的直流电源4. 电阻、电容和二极管等元器件:用于搭建放大电路四、实验步骤1. 搭建两级耦合放大电路,按照电路图连接各个元器件,注意极性和连接方式。
2. 调节稳压电源的输出电压,使其满足放大电路所需的工作电压。
3. 调节函数信号发生器,产生待放大的正弦信号,并将其输入到前置放大器的输入端。
4. 使用示波器测量前置放大器的输入输出信号波形和幅值,并计算出电压增益。
5. 将前置放大器的输出信号通过耦合电容传递给后置放大器,再次使用示波器进行测量,并计算出最终的电压增益。
6. 测量放大电路在不同频率下的输出电压,并绘制频率响应曲线。
电子技术综合实验报告(两级阻容耦合放大电路)
电子技术综合设计实验
两级阻容耦合放大电路
1.实验任务
用常用电阻电容三极管等器件搭建不失真,通频带宽的二级阻容耦合放大电路,设计静态工作点和动态特性,测试通频带并用面包板实现。
2.实验目的
掌握用模拟电子技术中放大电路的设计与测试方法,掌握面包板电路基本调试手段
3.实验原理
1)两级阻容耦合放大电路开环特性测试
电路图如上所示,通过四通道示波器各个引脚可知两级放大倍数,静态工作点等信息:
第一级放大倍数为2.698/4.582=0.588倍,静态工作点为(D通道设置在第一级电容之前)即得11.949V如下图所示
第二级放大倍数由两级放大倍数之积与第一级放大倍数的比值。
如示波器所示,第二级静态工作点为6.613V。
两级放大倍数之积为329.535mV,则放大倍数为总体放大倍数329.535,第二级放大倍数为32.953/0.588=56.04,频率响应如图所示
2)两级阻容耦合放大电路闭环特性测试(电压串联负反馈)
测试增加反馈对通频带的影响以及放大倍数的影响如下:
如图,闭环放大倍数为32.47,比开环时缩小
2)两级阻容耦合放大电路开环特性测试(电流并联负反馈)
如图所示,放大倍数为32.89,放大倍数有所下降。
两级阻容耦合放大电路 实验报告
计算机与信息工程学院综合性、设计性实验报告专业:计算机科学与技术年级/班级:13级计科二班 2013—2014学年第二学期课程名称模拟电子技术指导教师张爱丽本组成员王现宁1308114064 黄超 1308114140学号姓名实验地点计科楼412 实验时间2014.6.12项目名称两级阻容耦合放大电路实验类型综合性一、实验目的1、学习两级组容耦合放大电路静态工作点的调整方法。
2、学习两级阻容耦合放大电路电压放大倍数的测量3、学习放大电路频率特性的测定二、实验仪器或设备及素材实验板、示波器、信号发生器、数字万用表、毫安表。
三、实验原理四、实验内容与步骤1、按电路图检查实验电路板电路及外部接线后,送上电源。
2、测量静态工作点:接通E c=12V,调R P1,使U C1=11.5V左右,调节R P2 ,使U C2=8.5V左右,然后按照表2进行测量静态表 2U C1(V)U B1(V)U E1 (V)U c2(V)U b2(V)U e28.5 2.3 2.9 5.4 2.8 2.11.测量电压放大倍数输入信号不变,按3中给定的条件,分别测量放大器的第一级和第二级的输出电压V01、V02,把数据记入3中。
1.测试放大器幅频特性测量放大器的幅频特性一般采用逐点法。
保持输入信号的幅度在各频率时不变,在RL=∞和RL=5.1K两种情况下,改变频率测出相应的输出电压Vo,将数据记入4和表5?1.找出上下限截止频率fH 、fL ��?增益下降到中频增益的0.707倍时所对应的频率点),在fH 、fL 两点左右应多测几点,并求出放大器的带带Δf= fH - fL45五、结果分析与总结在进行电路的仿真和测试中,明显的看到两级阻容耦合放大电路的放大能力比单管的放大电路的放大能力强,在交流分析、直流分析、瞬态分析、温度分析中看到:两级阻容耦合放大电路的放大能力很强,由于电容对直流量的电抗为无穷大,因而阻抗耦合放大电路各级之间的直流通路各不相同,各级的静态工作点相互独立。
两级直接耦合放大电路的调试
直接耦合是级与级衔接方法中最简略的,就是将后级的输入与前级的输出衔接在一路,一个放大电路的输出端与另一个放大电路的输入端直接衔接的耦合方法称为直接耦合.别的直接耦合放大电路既能对交换旌旗灯号进行放大,也可以放大变更迟缓的旌旗灯号:并且因为电路中没有大容量电容,所以易于将全体电路集成在一片硅片上,构成集成放大电路.因为电子工业的飞速成长,使集成放大电路的机能越来越好,种类越来越多,价钱也越来越便宜,所以直接耦合放大电路的应用越来越普遍.除此之外很多物理量如压力.液面.流量.温度.长度等经由传感器处理后改变成微弱的. 变更迟缓地非周期旌旗灯号,这类旌旗灯号还缺少以驱动负载,必须经由放大.这类旌旗灯号不克不及经由过程耦合电容逐级传递,所以,要放大这类旌旗灯号,采取阻容耦合放大电路显然是不成的,必须采取直接耦合放大电路.但是各级之间采取了直接耦合的衔接方法后却消失了前后级之间静态工作点互相影响及零点漂移的问题,在此重要剖析零点漂移的产生原因,并查找解决的办法. 症结词:直接耦合;静态工作点;零点漂移目次1.绪论12.计划的肯定23.总体电路设计和仿真剖析44.工作道理.硬件电路的设计或参数的盘算65.心得领会8参考文献8附录91.绪论直接耦合两级放大电路为了传递变更迟缓的直流旌旗灯号,可以把前级的输出端直接接到后级的输入端.这种衔接方法称为直接耦合.如图1所示.直接耦合式放大电路有很多长处,它既可以放大和传递交换旌旗灯号,也可以放大和传递变更迟缓的旌旗灯号或者是直流旌旗灯号,且便于集成.现实的集成运算放大器其内部就是一个高增益的直接耦合多级放大电路.直接耦合放大电路,因为前后级之间消失着直流畅路,使得各级静态工作点互相制约.互相影响.是以,在设计时必须采纳必定的措施,以包管既能有用地传递旌旗灯号,又要使各级有合适的工作点.图1直接耦合两级放大电路直接耦合放大电路的特别问题一零点漂移直接耦合放大电路消失的最凸起的问题是零点漂移问题.所谓零点漂移是指当把一个直接耦合放大电路的输入端短路时因为各种原因引起输出电压产生漂移(摇动).产生零点漂移的原因很多.如晶体管的参数(/CEO u BE.等)随温度的变更.电源电压的摇动等,个中,温度的影响是最重要的.在多级放大电路中,又以第一.二级的漂移影响最为轻微.是以克制零点漂移侧重点在于第一.二级.在直接耦合放大电路中,克制零点漂移最有用的办法是采取差动式放大电路.是以直接耦合放大电路的输入级普遍采取这种电路.2 .计划的肯定两级耦合放大电路直接耦合放大电路级与级之间不经电抗元件而直接衔接的方法,称为直接耦合.可以或许放大变更迟缓的旌旗灯号,便于集成化,Q点互相影响,消失零点漂移现象.输入为零,输出产生变更的现象称为零点漂移.当输入旌旗灯号为零时,前级由温度变更所引起的电流.电位的变更会逐级放大.£ 1既是第一级的集电极电阻,又是第二级的基极电阻.图2直接耦合放大电路零点漂移当输入旌旗灯号为零时,输出端电压偏离本来的肇端电压迟缓地无规矩的高低漂动,这种现象叫零点漂移.产生原因---温度变更.电源电压的摇动.电路元件参数的变更等等.第一级产生的零漂对放大电路影响最大.零点漂移是指当放大电路输入旌旗灯号为零时,因为受温度变更,电源电压不稳等身分的影响,使静态工作点产生变更,并被逐级放大和传输,导致电路输出端电压偏离原固定值而高低漂动的现象.显然,放大电路级数愈多.放大倍数愈大,输出端的漂移现象愈轻微.轻微时,有可能使输入的微弱旌旗灯号湮没在漂移之中,无法分辨,从而达不到预期的传输后果, 是以,进步放大倍数.下降零点漂移是直接耦合放大电路的重要抵触.产生零点漂移的原因很多,如电源电压不稳.元器件参数变值.情形温度变更等.个中最重要的身分是温度的变更,因为晶体管是温度的迟钝器件,当温度变更时,其参数U BE. . I CBO都将产生变更,最终导致放大电路静态工作点产生偏移.此外,在诸身分中,最难掌握的也是温度的变更温度变更产生的零点漂移,称为温漂.它是权衡放大电路对温度稳固程度的一个指标,即温度每升高1℃时,输出端的漂移电压A Uo P折合到输入端的等效输入电压八U p .式中4 为放大电路总的电压放大倍数,ATO (℃)为温度变更量 克 制 零 点 漂 移 的 措 施 克制零点漂移的措施,除了精选元件.对元件进行老化处理.选用高稳固度电源以及用第二 单元中评论辩论的稳固静态工作点的办法外,在现实电路中常采取抵偿和调制两种手腕.抵 偿是指用别的一个元器件的漂移来抵消放大电路的漂移,假如参数合营得当,就能把漂移克 制在较低的限度之内.在分立元件构成的电路中经常应用二极管抵偿方法来稳固静态工作 点.在集成电路内部应用最广的单元电路就是基于参数抵偿道理构成的差动式放大电路.调 制是指将直流变更量转换为其它情势的变更量(如正弦波幅度的变更),并经由过程漂移 很小的阻容耦合电路放大,再没法将放大了的旌旗灯号还原为直流成份的变更(有关调制 的概念将在第九单元中评论辩论).这种方法电路构造庞杂.成本高.频率特征差. 阻容耦合放大电路图3为两级阻容耦合放大电路.图中两级都有各自自力的分压式偏置电路,以便稳固各 级的静态工作点.前级的输出与后级的输入之间经由过程电阻R c 1和02相衔接,所以叫阻容 耦合放大电路.阻容耦合不合适于传递变更迟缓的旌旗灯号,更不克不及传递直流旌旗灯 号.在集成电路中,因为制造工艺的限制,无法采取阻容耦合.多级放大器的第一级叫输入级,最后一级叫输出级.多级放大器的输入电阻,就是第一级的输 入电阻;多级放大器的输出电阻,就是最后一级放大电路的输出电阻.多级放大器总的电压放界说为:A U 二 AU ip A AT (℃)(1)图3阻容耦合放大电路大倍数等于各级电压放大倍数的乘积,即4= 4J42•……,4〃(2)因为每一级共射接法的放电路对所放大的交换旌旗灯号都有一次倒相感化,是以,在图3所示的两级阻容耦合..................... 一•... 一•放大电路中,其输出电压U 0与输入电压U,同相.3 .总体电路设计和仿真剖析仿真电路图4中所示电路为两级直接耦合放大电路,第一级为双端输入,单端输入差分放大电路, 第二级为公设放大电路.因为在分立元件中很难找到在任何温度下均具有完整雷同特征的两只晶体管,因而就很难实现共模克制比很高的差分放大电路.在Multisim情形下可以做到两只晶体管特征基底细同.静态工作点调试电路如图4所示.图4静态工作点调试电路图(a)(c)(b)图5两级直接耦合放大电路测试(a) 静态工作点的调试和电压放大倍数的测试(b)(c)为电压表读数,L-军HJT PHP VIRT JALBJT NPN:ruaJT_UPWVIRTUAL日」「I IFWVIRPJICkQR5!2kQ图6共模放大倍数测试电路图7共模放大倍数的测试4.工作道理.硬件电路的设计或参数的盘算仿真内容(1)调剂电路的静态工作点,使电路在输入电压为零时输出电压为零.用直流电压表测量Q2.Q3集电极静态点位,测试电路见图4所示.(2)测试电路的电压放大倍数,输入电压的峰值为2mV的正弦波,从示波器可读出输出电压的峰值,由此得电压放大倍数.测试办法见图4所示.(3)测试电路的共模克制比.加共模旌旗灯号,从示波器可读出输出电压的峰值,得共模放大倍数,从而的共模克制比.测试电路见图6所示.仿真成果(1)静态工作点的调试见表1表1静态工作点的调试R c 2/kQ"CQ 2 /VU-1103 -1282CQ 3/mV(2)电压放大倍数的测试见表2表2电压放大倍数的测试输入差模旌第一级输出电第一级差模第二级输出第二级电压全部电路的电旗灯号/mV 压峰值/mV 放大倍数电压峰值/mV放大倍数压放大倍数2(3)共模放大倍数的测试见表3表3共模放大倍数的测试输入共模旌旗第一级输出电第二级输出第一级共模全部电路的共共模克制灯号电压峰值压峰值/pV 电压峰值/pV 放大倍数模放大倍数比/mV100 —8.9 义10 -9 1.68 义10 -92.46 义1011结论(1)因为直接耦合方大电路各级之间的静态工作点互相影响,一般情形下,应高经由过程EDA软件调试各级之间的静态工作点,根本合适后再搭建电路,进行现实测试.(2)当输入级为差分放大电路时,电路的电压放大倍数是指差模放大倍数.(3)具有幻想对称的差分放大电路克制共模旌旗灯号的才能很强,是以以它作直接耦合多级放大电路的输入级可进步全部电路的的共模克制比.5.心得领会经由这段时光的艰难斗争,我的课程设计终于完结了.我在此次课程设计中可以说是受益匪浅,不但将书本上的理论常识进行了深刻懂得,同时也明确了实践的重要性.要想设计出一个较好的电路,光靠书本上的常识还远远不敷,要联合现实情形全方面的去思虑,经由多次不竭修正验证后使其达到须要的机能指标.在设计的进程中计划的选择尤为重要,不经要斟酌到是否知足设计的机能指标,还要尽量使其电路构造简略.设计的进程中不免会碰到很多问题,这时则须要我们开动头脑,查阅材料,联合所学常识去剖析解决问题.课程设计不但是一门义务,更多的是教会我们如何灵巧应用书本上所学的常识,造就我们擅长查询拜访研讨,勤于创造思维,勇于大胆开辟的自立进修和工作风格.固然这段时光设计异常辛劳,但更多的是收成的喜悦.参考文献《低频电子线路》张肃文高级教导出版社《电子线路集》人平易近邮电出版社《电子技巧基本数字部分》康华光高级教导出版社《模仿电子技巧基本》童诗白高级教导出版社附录元器件清单如表1表1元器件清单。
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两级直接耦合放大电路的
调试
Prepared on 22 November 2020
摘要
直接耦合是级与级连接方式中最简单的,就是将后级的输入与前级的输出连接在一起,一个放大电路的输出端与另一个放大电路的输入端直接连接的耦合方式称为直接耦合。
另外直接耦合放大电路既能对交流信号进行放大,也可以放大变化缓慢的信号:并且由于电路中没有大容量电容,所以易于将全部电路集成在一片硅片上,构成集成放大电路。
由于电子工业的飞速发展,使集成放大电路的性能越来越好,种类越来越多,价格也越来越便宜,所以直接耦合放大电路的使用越来越广泛。
除此之外很多物理量如压力、液面、流量、温度、长度等经过传感器处理后转变为微弱的、变化缓慢地非周期信号,这类信号还不足以驱动负载,必须经过放大。
这类信号不能通过耦合电容逐级传递,所以,要放大这类信号,采用阻容耦合放大电路显然是不行的,必须采用直接耦合放大电路。
但是各级之间采用了直接耦合的连接方式后却出现了前后级之间静态工作点相互影响及零点漂移的问题,在此主要分析零点漂移的产生原因,并寻找解决的办法。
关键词:直接耦合;静态工作点;零点漂移
目录
1、绪论
直接耦合两级放大电路 为了传递变化缓慢的直流信号,可以把前级的输出端直接接到后级的输入端。
这种连接方式称为直接耦合。
如图1所示。
直接耦合式放大电路有很多优点,它既可以放大和传递交流信号,也可以放大和传递变化缓慢的信号或者是直流信号,且便于集成。
实际的集成 运算放大器其内部就是一个高增益的直接耦合多级放大电路。
直接耦合放大电路,由于前后级之间存在着直流通路,使得各级静态工作点互相制约、互相影响。
因此,在设计时必须采取一定的措施,以保证既能有效地传递信号,又要使各级有合适的工作点。
图1直接耦合两级放大电路
直接耦合放大电路的特殊问题 ──零点漂移 直接耦合放大电路存在的最突出的问题是零点漂移问题。
所谓零点漂移是指当把一个直接耦合放大电路的输入端短路时由于种种原因引起输出电压发生漂移(波动)。
产生零点漂移的原因很多。
如晶体管的参数(CEO I 、BE U 、 等)随温度的变化、电源电压的波动等,其中,温度的影响是最重要的。
在多级放大电路中,又以第一、二级的漂移影响最为严重。
因此抑制零点漂移着重点在于第一、二级。
在直接耦合放大电路中,抑制零点漂移最有效的方法是采用差动式放大电路。
因此直接耦合放大电路的输入 级广泛采用这种电路。
2、方案的确定
两级耦合放大电路
直接耦合放大电路
级与级之间不经电抗元件而直接连接的方式,称为直接耦合。
能够放大变化缓慢的信号,便于集成化,Q 点相互影响,存在零点漂移现象。
输入为零,输出产生变化的现象称为零点漂移。
当输入信号为零时,前级由温度变化所引起的电流、电位的变化会逐级放大。
1c R 既是第一级的集电极电阻,又是第二级的基极电阻.
图2直接耦合放大电路
零点漂移
当输入信号为零时,输出端电压偏离原来的起始电压缓慢地无规则的上下漂动,这种现象叫零点漂移。
产生原因---温度变化、电源电压的波动、电路元件参数的变化等等。
第一级产生的零漂对放大电路影响最大。
零点漂移是指当放大电路输入信号为零时,由于受温度变化,电源电压不稳等因素的影响,使静态工作点发生变化,并被逐级放大和传输,导致电路输出端电压偏离原固定值而上下漂动的现象。
显然,放大电路级数愈多、放大倍数愈大,输出端的漂移现象愈严重。
严重时,有可能使输入的微弱信号湮没在漂移之中,无法分辩,从而达不到预期的传输效果,因此,提高放大倍数、降低零点漂移是直接耦合放大电路的主要矛盾。
产生零点漂移的原因很多,如电源电压不稳、元器件参数变值、环境温度变化等。
其中最主要的因素是温度的变化,因为晶体管是温度的敏感器件,当温度变化时,其参数BE U 、 、CBO I 都将发生变化,最终导致放大电路静态工作点产生偏移。
此外,在诸因素中,最难控制的也是温度的变化。
温度变化产生的零点漂移,称为温漂。
它是衡量放大电路对温度稳定程度的一个指标,定义为:
)℃(o u op
ip T A U U ∆∆=∆ (1)
即温度每升高1℃时,输出端的漂移电压op U ∆折合到输入端的等效输入电压ip U ∆。
式中u A 为放大电路总的电压放大倍数,To ∆(℃)为温度变化量
抑制零点漂移的措施
抑制零点漂移的措施,除了精选元件、对元件进行老化处理、选用高稳定度电源以及用第二单元中讨论的稳定静态工作点的方法外,在实际电路中常采用补偿和调制两种手段。
补偿是指用另外一个元器件的漂移来抵消放大电路的漂移,如果参数配合得当,就能把漂移抑制在较低的限度之内。
在分立元件组成的电路中常用二极管补偿方式来稳定静态工作点。
在集成电路内部应用最广的单元电路就是基于参数补偿原理构成的差动式放大电路。
调制是指将直流变化量转换为其它形式的变化量(如正弦波幅度的变化),并通过漂移很小的阻容耦合电路放大,再没法将放大了的信号还原为直流成份的变化(有关调制的概念将在第九单元中讨论)。
这种方式电路结构复杂、成本高、频率特性差。
阻容耦合放大电路
图3为两级阻容耦合放大电路。
图中两级都有各自独立的分压式偏置电路,以便稳定各级的静态工作点。
前级的输出与后级的输入之间通过电阻1c R 和2C 相连接,所以叫阻容耦合放大电路。
阻容耦合不适合于传递变化缓慢的信号,更不能传递直流信号。
在集成电路中,由于制作工艺的限制,无法采用阻容耦合。
图3 阻容耦合放大电路 多级放大器的第一级叫输入级,最后一级叫输出级。
多级放大器的输入电阻,就是第一级的输入电阻;多级放大器的输出电阻,就是最后一级放大电路的输出电阻。
多级放大
器总的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积,即
un u u u A A A A •••=......21 (2)
因为每一级共射接法的放电路对所放大的交流信号都有一次倒相作用,因此,在图3所示的两级阻容耦合放大电路中,其输出电压0•U 与输入电压i U •
同相。
3、总体电路设计和仿真分析
仿真电路
图4中所示电路为两级直接耦合放大电路,第一级为双端输入,单端输入差分放大电路,第二级为公设放大电路。
由于在分立元件中很难找到在任何温度下均具有完全相同特性的两只晶体管,因而就很难实现共模抑制比很高的差分放大电路。
在Multisim 环境下可以做到两只晶体管特性基本相同。
静态工作点调试电路如图4所示。
图4 静态工作点调试电路图
(a )
(b) (c)
图5 两级直接耦合放大电路测试
(a ) 静态工作点的调试和电压放大倍数的测试
(b)(c)为电压表读数
图6 共模放大倍数测试电路
图7 共模放大倍数的测试
4、工作原理、硬件电路的设计或参数的计算
仿真内容
(1)调整电路的静态工作点,使电路在输入电压为零时输出电压为零。
用直流电压表测量Q2、Q3集电极静态点位,测试电路见图4所示。
(2)测试电路的电压放大倍数,输入电压的峰值为2mV的正弦波,从示波器可读出输出电压的峰值,由此得电压放大倍数。
测试方法见图4所示。
(3)测试电路的共模抑制比。
加共模信号,从示波器可读出输出电压的峰值,得共模放大倍数,从而的共模抑制比。
测试电路见图6所示。
仿真结果
(1)静态工作点的调试见表1
表1 静态工作点的调试
(2)电压放大倍数的测试见表2
表2 电压放大倍数的测试
(3)共模放大倍数的测试见表3
表3 共模放大倍数的测试
结论
(1)由于直接耦合方大电路各级之间的静态工作点互相影响,一般情况下,应高通过EDA软件调试各级之间的静态工作点,基本合适后再搭建电路,进行实际测试。
(2)当输入级为差分放大电路时,电路的电压放大倍数是指差模放大倍数。
(3)具有理想对称的差分放大电路抑制共模信号的能力很强,因此以它作直接耦合多级放大电路的输入级可提高整个电路的的共模抑制比。
5、心得体会
经过这段时间的艰苦奋斗,我的课程设计终于完结了。
我在这次课程设计中可以说是受益匪浅,不仅将书本上的理论知识进行了深入理解,同时也明白了实践的重要性。
要想设计出一个较好的电路,光靠书本上的知识还远远不够,要结合实际情况全方面的去思考,经过多次不断修改验证后使其达到需要的性能指标。
在设计的过程中方案的选择尤为重要,不经要考虑到是否满足设计的性能指标,还要尽量使其电路结构简单。
设计的过程中难免会遇到许多问题,这时则需要我们开动脑筋,查阅资料,结合所学知识去分析解决问题。
课程设计不仅是一门任务,更多的是教会我们怎样灵活运用书本上所学的知识,培养我们善于调查研究,勤于创造思维,勇于大胆开拓的自主学习和工作作风。
虽然这段时间设计非常辛苦,但更多的是收获的喜悦。
参考文献
《低频电子线路》张肃文高等教育出版社
《电子线路集》人民邮电出版社
《电子技术基础数字部分》康华光高等教育出版社
《模拟电子技术基础》童诗白高等教育出版社
附录
元器件清单如表1
表1元器件清单。