测量放大电路的设计

合集下载

测量微弱信号的放大电路设计要点与技巧

测量微弱信号的放大电路设计要点与技巧测量微弱信号是科研领域中常见的实验任务之一，而放大电路设计则是实现这一目标的关键。

在本文中，我将探讨一些测量微弱信号的放大电路设计要点和技巧，希望能为科研工作者提供有益的指导。

首先，了解信号的性质至关重要。

微弱信号通常在低频范围内，并且很容易受到环境干扰。

因此，在设计放大电路时，要考虑选择适当的频率带宽。

一般来说，带宽应该比信号频率的两倍高，这样能够有效地避免高频噪声的干扰。

其次，选择合适的放大器是成功设计放大电路的关键。

低噪声放大器是测量微弱信号的理想选择，因为它们能够增加信号的幅度同时减少噪声的干扰。

常见的低噪声放大器包括运算放大器和差动放大器。

运算放大器广泛应用于各种测量仪器中，而差动放大器则在抵抗共模噪声方面表现出色。

此外，合理设置放大器的增益也是非常重要的。

过高的增益可能会引入更多的噪声，因此需要在信号幅度和噪声干扰之间寻找一个平衡点。

经验表明，设置适当的增益可以确保信号得到放大，同时保持噪声干扰的最低程度。

在设计放大电路时，还需要注意地线的布局和连接。

地线是将电路与外界连接的重要通道，不良的地线布局可能导致干扰信号的引入。

因此，要确保地线布线短小粗直，尽量减少环路面积，以减少可能引入的噪声干扰。

此外，选择合适的滤波器也是测量微弱信号的成功关键之一。

滤波器能够消除信号中的杂散噪声，从而提高信噪比。

常见的滤波器类型包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。

不同的信号频率需要不同类型的滤波器，因此在设计放大电路时要仔细选择合适的滤波器。

最后，校准和调整放大电路也是设计过程中的关键环节。

由于不同的器件走线、元件容差等原因，放大电路可能存在一些偏差。

因此，需要通过校准和调整来保证放大电路的准确性和稳定性。

校准过程中需要使用特定的校准仪器和设备，例如示波器和信号发生器。

综上所述，设计测量微弱信号的放大电路需要特别关注信号性质、放大器选择、增益设置、地线布局、滤波器选择和校准调整等方面。

单级放大电路的调试与测量

通频带
放大电路能够正常工作的频率范围，通常用下限截止频率和上限截止频率
来表示。
输入电阻和输出电阻
输入电阻表示放大电路对输入信号的阻碍程度，输出电阻表示放大电路对输出信号的阻碍程度。
失真
放大电路输出信号与输入信号失真的程度，包括线性失真和非线性失真。
03
单级放大电路的调试
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
单级放大电路广泛应用于通信、音频处理、传感器信号采集、自动控制系统等领域。
02
单级放大电路的基本原理
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
放大电路的基本概念
放大电路是一种电子电路，通过改变输入信号的幅度和相位，输出一个与输入信号成比例的信号。
放大电路广泛应用于信号处理、通信、音频、视频等领域，用于增强微弱信号或驱动负载。
常见问题的解决方法
放大倍数不足
检查元件参数是否正确，特别是电阻和电容的值是否符合设计要求。
稳定性问题
通过增加适当的补偿电容或调整元件参数，提高放大电路的稳定性。
ABCD
噪声和失真
检查电路中是否存在干扰源，如电源纹波、电磁干扰等。同时，调整元件参数以改善性能。
温漂问题
在放大电路中增加温度补偿元件，减小温度对放大性能的影响。
在输入端加入测试信号，并测量放大电路的输入电压和电流，根据欧姆定律计算输入电阻。
输出电阻的测量
在输出端开路的情况下，测量放大电路的输出电压和电流，根据欧姆定律计算输出电阻。
通频带和失真度的测量
通频带的测量
使用扫频信号源，在放大电路的输入端加入不同频率的信号，观察输出信号的变化，确定通频带的范围。

单级放大电路实验报告

单级放大电路实验报告摘要：本实验通过搭建单级放大电路并进行测量，探讨了放大电路的工作原理、电压放大倍数、输入和输出阻抗等参数的影响。

实验结果表明，单级放大电路在合适的设计和调试下能够实现电压信号的有效放大，但也存在一定的局限性。

引言：放大电路是电子技术中的重要组成部分，能够将弱小的电信号放大为更大的信号，以便后续电路进行处理或驱动。

本实验中，我们研究的是单级放大电路，它是放大电路中最基本的一种，并且具有较为简单的电路结构。

材料与方法：实验所需材料如下：1.1个NPN型晶体管2.2个电阻（分别为R1和R2）3.1个直流电源4.1个信号发生器实验步骤如下：1.按照电路图搭建单级放大电路。

2.调节电阻R1和R2的值，使其满足所需的放大倍数。

3.将信号发生器的输出接入放大电路的输入端。

4.通过示波器观察输出信号，并记录相关数据。

结果与讨论：在本实验中，我们设置放大倍数为20，即输出信号的幅度是输入信号的20倍。

调节电路中的电阻值后，我们成功地获得了期望的输出信号。

我们进一步探讨了输入和输出阻抗对于放大电路性能的影响。

实验结果表明，输入阻抗较大时，放大电路能够更好地接受输入信号，减小了信号源与放大电路之间的负载效应。

而当输出阻抗较小时，放大电路能够更好地推动负载电路，使得输出信号更加稳定。

同时，我们还研究了电压放大倍数与电压源频率的关系。

实验结果显示，当电压源频率较低时，放大倍数较高；而当电压源频率超过一定值后，放大倍数会逐渐减小。

这是因为晶体管的内部电容、电感等因素导致了对高频信号的损耗。

结论：本实验通过搭建单级放大电路并测量，探讨了放大电路的工作原理、电压放大倍数、输入和输出阻抗等参数的影响。

实验结果表明，在合适的设计和调试下，单级放大电路能够实现电压信号的有效放大。

其中，输入和输出阻抗的选择对于放大电路的性能有着重要影响。

此外，电压放大倍数与电压源频率之间存在一定的关联关系，需要根据实际情况进行设计和选择。

放大电路设计与分析实验报告

放大电路设计与分析实验报告实验目的：1. 熟悉放大电路的设计和分析方法。

2. 掌握放大电路的参数计算和实验测量方法。

3. 理解各种放大电路的特点和应用场合。

实验原理：放大电路是电子电路的重要组成部分。

它可以将小信号放大到较大幅度，从而实现信号增强、波形整形、滤波等功能。

放大电路一般由一个放大器和其它元器件组成。

放大器的基本功能是将输入信号放大到一定程度，同时不改变其波形和频率。

按照输出信号的特点，放大电路可以分为音频放大电路、射频放大电路、功率放大电路等。

在放大电路中，放大器是核心部件。

一般来说，放大器的增益和频率响应是其最重要的特性。

增益是指输出电压和输入电压之比，通常用分贝(dB)表示。

频率响应是指输出信号的幅度和频率之间的关系。

在一定频率范围内，放大器的增益和频率响应应该保持稳定。

在放大电路设计中，需要注意以下几个方面：1. 输入阻抗和输出阻抗的匹配。

2. 偏置电路的设计，确保放大器的工作状态稳定。

3. 常用的放大电路拓扑结构，如共射放大电路、共基放大电路、共集放大电路等。

实验仪器：1. 双踪示波器。

2. 函数信号发生器。

3. 直流稳压电源。

4. 万用表。

5. 电阻箱、电容箱。

实验步骤：1. 搭建共射放大电路。

将三极管(NPN型)作为放大器核心部件，外加偏置电路和输入、输出电容等元器件。

其中，偏置电路应该满足三极管工作状态的要求，即基极电压为正，发射级和集电级处于正向偏置状态。

输入电容应该滤除输入信号中的直流分量，输出电容应该防止信号向下级传播时对下级线路产生影响。

将电路连接到直流稳压电源、函数信号发生器和示波器上，调整函数信号发生器的幅度和频率，记录电路的输入信号与输出信号的波形和幅度，计算电路的增益和频率响应曲线。

2. 搭建共基放大电路。

将三极管(PNP型)的基极接到地电平上，集电级接到负电源电平，发射级接到输入电源，外加输出电容和输入电容等元器件。

其中，输出电容应该防止信号向下级传播时对下级线路产生影响，输入电容应该滤除输入信号中的直流分量。

微弱光信号的光电探测放大电路的设计

微弱光信号的光电探测放大电路的设计对于各种微弱的被测量，例如弱光、弱磁、弱声、小位移、小电容、微流量、微压力、微振动和微温差等，一般都是通过相应的传感器将其转换为微电流或低电压，再经放大器放大其幅值以反映被测量的大小。

但是，由于被测量的信号很微弱，传感器的本底噪声、放大电路及测量仪器的固有噪声以及外界的干扰往往比有用信号的幅值大的多，同时，放大被测信号的过程也放大了噪声，而且必然还会附加一些额外的噪声，例如放大器的内部固有噪声和外部干扰的影响，因此，只有在有效地抑制噪声的条件下增大微弱信号的幅值，才能提取出有用信号。

本文针对检测微弱光信号的光电二极管放大电路，综合分析了其电路噪声、信号带宽及电路稳定性，在此基础上设计了一种低噪声光电信号放大电路，并给出电路参数选择方法。

1 基本电路光电二极管作为光探测器有两种应用模式如图1所示。

(1)光伏模式，如图1 (a)。

此时，光电二极管处于零偏置状态，不存在暗电流，低噪声，线性度好，因而适于精密领域。

本文就是以这种模式为例进行分析，实际应用中，这个电路一般还需在Rf上并联一个小电容Cs，从而使电路稳定。

(2)光导模式，如图1(b)。

这种模式需要给光电二极管加反向偏置电压，因而存在暗电流，产生噪声电流，同时因为非线性，一般应用在高速场合。

当光照射到光电二极管时，光电二极管产生一个与照明度成比例的微弱电流Ip，该电流流过跨接在放大器负输入端和输出端的反馈电阻Rf，将运算放大器视为理想放大器，根据理想运算放大器输入端的“虚断”特性，从而有E0=IpRf。

可以看出，光电二极管放大电路实际上是一个I／V转换电路。

这个电路看起来非常简单，只需一个反馈电阻，一个光电二极管和一个放大器便可实现。

从输出电压的线性表达式很容易推出，使反馈电阻Rf增大，将使得输出电压也成比例的增大。

经之前分析时，一般给出其典型值为100MΩ。

在下面的分析我们将看到，反馈电阻不但影响信号的带宽，而且影响整个电路噪声。

晶体管放大倍数β检测电路的设计

晶体管β值数显测量电路实验报告宁波大学科技学院理工分院课题五晶体管β值数显测量电路一、实验目的1、设计任务设计一个低频小功率NPN型硅三极管共射极电流放大倍数β值测量电路。

2、基本要求（1）β值的测量范围为50 ～ 250。

（2）接入晶体管后自动显示被测晶体管的β值，当没有接入晶体管时数码管显示为零。

（3）当接入晶体管的β值不在测量范围时，用发光二极管指示。

（4）测量精度为±5%。

（5）测量响应时间t<1S。

3、扩展要求（1）分档指示功能，当β值为50～100，100～180，180～250时，分别用发光二极管指示。

（2）能测量PNP管的β值。

二、实验原理由设计要求可知只要将被测晶体管的β值转换为对应的电压值，对β值的测量转变为对电压的测量。

将此电压进行比例调整后，进行A/D转换，然后进行译码显示即可。

其原理框图如图2-5-1所示。

三、单元电路设计参考1、β/V转换电路基本思路为：对被测晶体管输入一固定值的基极电流，则其集电极电流Ic=βIb，然后将集电极电流转换为电压即可。

基极电流的设置可以采用如下两种方式。

其一、如图2-5-2所示，选择恰当的基极偏置电阻Rb实现基极电流设置。

其二，利用恒流源实现基极电流的设置，如图2-5-3所示。

这种方式的优点是可以对锗管设置基极电流而不需要改变电路结构或元件参数。

由于要提供很小的基极电流，恒流源可以用如图2-5-4所示的微电流源实现。

微电流源的参考电流与输出电流之间的函数关系为：2、比例调整电路比例调整电路的主要作用是将β/V 转换电路的输出电压作适当的调整提供给A/D 转换电路，以期得到一个适当的二进制数值，便于译码器显示对应的β值。

常用的比例电路有反相比例电路，同相比例电路，差动放大电路等。

在此介绍一下常用的三运放差动放大电路，电压如图2-5-6所示。

CSC S C b C R I U I I I I ===β10AR I U CC C μβ*==))(21(1220I I PU U R RU -+=6.19)21(255512510)21()21(28322=+=-==⨯+=+-PP C P R R LSB R R U R R 得：由：LM324N芯片引脚图3、A/D转换电路A/D转换电路将模拟量转换为数字量。

集成运放同相放大器的带宽测量(设计与仿真)实验报告

集成运放同相放大器的带宽测量（设计与仿真）实验报告一、实验目的1、熟悉放大器幅频特性的测量方法。

2、掌握集成运算放大器的带宽与电压放大倍数的关系。

3、了解掌握Proteus 软件的基本操作与应用。

二、实验线路及原理1、实验原理（1）同相放大器同相放大器又称同相比例运算放大器，其基本形式如图所示。

输入信号U i 经R 2加至集成运放的同相端。

R f 为反馈电阻，输出电压经R f 及R 1组成的分压电路，取R 1上的分压作为反馈信号加至运放的反相输入端，形成了深度的电压串联负反馈。

R 2为平衡电阻，其值为R 2=R 1//R f 。

电压放大倍数为RR UU Afiuf101+==。

输出电压与输入电压相位相同，大小成比例关系。

比例系数（即电压放大倍数）等于1+R f /R 1,与运放本身的参数无关。

图同相放大器图某放大电路的幅频特性（2）基本概念 1）带宽运放的带宽是表示运放能够处理交流小信号的能力。

运放的带宽简单来说就是用来衡量一个放大器能处理的信号的频率范围，带宽越高，能处理的信号频率越高，高频特性就越好，否则信号就容易失真。

图所示为某放大电路的幅频响应，中间一段是平坦的，即增益保持不变，称为中频区（也称通带区）。

在f L 和f H 两点增益分别下降3dB ，而在低于f L 和高于f H 的两个区域，增益随频率远离这两点而下降。

在输入信号幅值保持不变的条件下，增益下降3dB 的频率点，其输出功率约等于中频区输出功率的一半，通常称为半功率点。

一般把幅频响应的高、低两个半功率点间的频率定义为放大电路的带宽或通频带，即BW=f H -f L 。

式中f H 是频率响应的高端半功率点，也称为上限频率，而f L 则称为下限频率。

通常有f L <<f H ，故有BW≈f H 。

2）单位增益带宽运放的闭环增益为1倍条件下，将一个频率可变恒幅正弦小信号输入到运放的输入端，随着输入信号频率不断变大，输出信号增益将不断减小，当从运放的输出端测得闭环电压增益下降3db （或是相当于运放输入信号的）时，所对应的信号频率乘以闭环放大倍数1所得的增益带宽积。

温度测量放大电路的设计

温度测量放大电路的设计概述：温度测量是工业生产、实验研究和日常生活中常见的一项任务。

温度测量放大电路是用来增强传感器输出信号的弱电流和电压的放大器电路。

本文将对温度测量放大电路的设计进行详细的介绍。

设计目标：设计一个温度测量放大电路，实现以下目标：1.准确测量温度，并将温度信号放大到合适的幅度。

2.提供稳定、可靠的放大功能，同时保持低噪声3.能够适应不同类型的温度传感器4.电路设计简单，成本低廉5.能够工作在较宽的温度范围内温度传感器：温度传感器是测量温度的核心设备。

常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。

本设计将以热敏电阻为例进行介绍。

电路设计：为了准确测量温度，我们需要将热敏电阻的变化转换为电压信号。

热敏电阻的电阻值随温度的变化而改变，这样可以通过将热敏电阻串联在一个已知电阻上，利用电阻分压原理将电阻值转换为电压信号，然后将该信号放大。

在这里，我们选择了运算放大器（Op Amp）作为放大电路的关键元件。

运算放大器具有高放大度、低噪声和稳定性好的特点，非常适合温度测量放大电路的设计。

具体的电路设计步骤如下：1.选择适当的运算放大器：根据设计要求选择适合的运算放大器。

常见的运算放大器有：LM741、LM358、TL071等。

选择时需要考虑输入和输出电压范围、增益带宽积、噪声等参数。

2.确定电源电压：根据运算放大器的工作电压范围确定电源电压。

一般地，运算放大器的电源电压为正负15V，也有一些运算放大器可以在单电源供电下工作。

3.设计电阻分压网络：根据热敏电阻的特性和测量范围选择合适的电阻值。

通过将热敏电阻串联在一个已知电阻上，利用电阻分压原理将电阻值转换为电压信号。

根据设计要求确定电阻值，并进行串联连接。

4.设计反馈电阻：为了放大电路中的信号，需要设计一个反馈电阻。

反馈电阻的值决定了放大倍数。

一般地，反馈电阻的值越大，放大倍数越高。

通过选择合适的反馈电阻可以实现所需要的放大倍数。

5.添加输入和输出保护：为了保护运算放大器和其他部件，可以添加输入和输出保护电路。

燕山大学心电信号检测放大电路-课程设计报告

燕山大学课程设计说明书题目：心电放大电路课程设计学院（系）：燕山大学里仁学院年级专业： 09生物医学工程学号： 0912******** 学生姓名： ***指导教师： ***教师职称： ***摘要心脏是人体循环系统的核心，心脏的活动是由生物电信号引发的机械收缩。

在人体这个三维空间导体当中，这种生物电信号可以波及人体各个部分，在人体体表产生规律性的电位变化。

在人体体表的一定位置安放电极，按时间顺序放大并记录这种电信号，可以得到连续有序的曲线，这就是心电图。

本文分析了体表心电信号的特征。

心电信号的各种生理参数都是复杂生命体(人体)发出的强噪声条件下的弱信号(除体温等直接测量的参数外)，心电信号的幅度在l0µV～4mV之问，频率范围为O.05 ~ 100Hz，淹没在50Hz的工频干扰和人体其他信号之中，检测过程及方法较复杂。

去除信号检测过程的干扰和噪声、进行心电信号的分析是心电仪器的重要功能之一，心电信号的放大质量直接影响着分析仪器的性能和对人体心脏疾病的诊断。

本文设计了一个心电信号检测放大电路，充分考虑了人体心电信号的特点，·采用前置差动放大+带通滤波器+50Hz陷波器(带阻滤波器)组成的模式，并且利用软件对相应的电路进行仿真，仿真结果表明电路的放大滤波性能很好，硬件电路搭建后的实验结果也表明，电路能够很好地完成人体心电信号的检测放大。

关键字：放大器心电信号第一章绪论 (1)第二章设计基础2.1 心电信号特征分析 (2)2.1.1 心电信号时域特征分析 (2)2.1.2 心电信号的电特征分析 (3)2.2 心电信号的噪声来源 (5)第三章电路设计3.1 前置放大电路设计 (7)3.2 一阶高通滤波器电路设计 (8)3.3 一阶低通滤波器电路设计 (9)3.4 50Hz干扰信号陷波器设计 (9)3.5电压放大器设计 (13)第四章Multisim仿真 (14)总结 (16)参考文献 (17)答辩记录及评分表 (18)附录 (19)第一章绪论1人体生物信息的基本特点人体的生物信号测量的条件是很复杂的。

实验1-单级放大电路

实验1 单级放大电路1．实验目的1）学习使用电子仪器测量电路参数的方法。

2）学习共射放大电路静态工作点的调整方法。

3）研究共射放大电路动态特性与信号源内阻、负载阻抗、输入信号幅值大小的关系。

2．实验仪器示波器、信号发生器、交流毫伏表、数字万用表。

3．预习内容1）三极管及共射放大器的工作原理。

2）阅读实验内容。

4．实验内容实验电路为共射极放大器，常用于放大电压。

由于采用了自动稳定静态工作点的分压式偏置电路（引入了射极直流电流串联负反馈），所以温度稳定性较好。

1）联接电路(1)用万用表判断实验箱上的三极管的极性和好坏。

由于三极管已焊在实验电路板上，无法用万用表的h EF档测量。

改用万用表测量二极管档测量。

对NPN三极管，用正表笔接基极，用负表笔分别接射极和集电极，万用表应显示PN结导通；再用负表笔接基极，用正表笔分别接射极和集电极，万用表应显示PN结截止。

这说明该三极管是好的。

用万用表判断实验箱上电解电容的极性和好坏。

对于10μF电解电容，可选择200kΩ电阻测量档，用万用表的负极接电解电容的负极，用万用表的正极接电解电容的正极，万用表的电阻示数将不断增加，直到超过示数的范围。

这说明该电解电容是好的。

⑵按图1.1联接电路。

⑶接通实验箱交流电源，用万用表测量直流12V电源电压是否正常。

若正常，则将12V 电源接至图1.1的Vcc。

图1.1 共射极放大电路⑷ 测量电阻R C 的阻值。

将V i 端接地。

改变R P （有案可查2 2k Ω、100k Ω、680k Ω三个可变电阻可选择），测量集电极电压V C ，求 I C =(V CC －V C )/R C 分别为0.5mA 、1mA 、1.5mA 时三极管的β值。

建议使用以下方法。

bB cc2b B B R V V R V I -=+p 1b b R R R += B C I I=β （1-1）请注意，电路断电、电阻从电路中开路后才能用万用表测量电阻值。

单级共射放大电路静态工作点的测量和调整方法

单级共射放大电路是一种常见的电子电路，静态工作点的测量和调整是保证电路正常工作的重要步骤。

本文将介绍单级共射放大电路静态工作点的测量和调整方法，帮助读者更好地理解和掌握这一关键技术。

一、静态工作点的概念和意义静态工作点指的是电路在静态状态下的工作状态，通常用直流工作点来描述。

在单级共射放大电路中，静态工作点的正确设置直接影响电路的放大性能和稳定性。

测量和调整静态工作点是电路调试和性能优化的重要一环。

二、测量静态工作点的方法1. 准备工作在进行静态工作点的测量之前，需要准备好测量工具和设备。

常用的工具包括示波器、万用表等。

确保这些工具能够准确地进行测量，并在测量过程中保持稳定的性能。

2. 测量基准电压需要测量基准电压。

通过使用万用表或示波器等工具，将基准电压测量出来，并记录下来。

基准电压是决定静态工作点位置的重要参数，后续的调整都将围绕着基准电压进行。

3. 调整偏置电压根据测量得到的基准电压，可以进行偏置电压的调整。

通过微调电阻或其他调节元件，使得偏置电压能够达到设定的数值。

在调整过程中，需要注意电路的稳定性和干扰情况，确保调整结果准确可靠。

4. 检查静态工作点是否合适调整完成后，需要对静态工作点进行检查。

可以通过测量电路的电流、电压等参数来验证静态工作点的位置是否合适。

如果发现存在偏差或不合适的情况，需要重新进行调整，直到满足要求为止。

三、调整静态工作点的注意事项1. 确保测量准确测量静态工作点时，需要使用准确可靠的测量工具，并避免外部干扰的影响。

只有确保测量准确，才能进行有效的调整。

2. 调整过程中小心操作在调整静态工作点时，需要小心操作，避免出现错误或损坏电路的情况。

对于一些微调操作，需要耐心和细心，确保调整的准确性。

3. 注意电路的稳定性调整静态工作点时，需要关注电路的稳定性。

尤其是在调整偏置电压时，需要避免过大的调整幅度，以免影响电路的稳定性和可靠性。

四、总结测量和调整单级共射放大电路静态工作点是电子电路调试和优化过程中的重要一环。

单管放大电路实验报告

单管放大电路实验报告单管放大电路实验报告引言：单管放大电路是电子学中最基础的电路之一，它可以将输入信号放大到更大的幅度，使得信号能够被更远的距离传输或被更多的设备接收。

本实验旨在通过搭建和测试单管放大电路，探究其工作原理和特性。

一、实验目的本实验的主要目的是：1. 理解单管放大电路的基本原理；2. 学习如何设计和搭建单管放大电路；3. 测试并分析单管放大电路的特性。

二、实验器材和元件1. 电源：直流电源供应器；2. 信号发生器：用于提供输入信号；3. 电阻：用于构建电路；4. 电容：用于滤波；5. 二极管：用于保护电路。

三、实验步骤1. 搭建单管放大电路a. 将一个NPN型晶体管与几个电阻和电容相连接，按照电路图搭建电路；b. 连接电源，并确保电路连接正确；c. 连接信号发生器，将其输出信号接入电路中。

2. 测试电路特性a. 调节信号发生器的频率和幅度，观察输出信号的变化；b. 测量输入信号和输出信号的幅度，并计算电压增益；c. 测量输入信号和输出信号的相位差。

四、实验结果与分析通过实验，我们得到了如下结果：1. 随着输入信号幅度的增加，输出信号的幅度也相应增加，但在一定范围内，输出信号的幅度增加不再线性；2. 随着输入信号频率的增加，输出信号的幅度先增加后减小，且在某一频率下达到最大值；3. 输入信号和输出信号之间存在相位差，且随着频率的增加而增大。

根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 单管放大电路的电压增益是非线性的，且受到输入信号幅度的限制；2. 单管放大电路的频率响应是有限的，存在一个截止频率，超过该频率后放大效果下降；3. 单管放大电路引入了相位差，这可能对特定应用产生影响。

五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了单管放大电路的工作原理和特性。

我们学习到了如何设计和搭建单管放大电路，并通过测试分析了其电压增益、频率响应和相位差等特性。

这些知识对于我们理解和应用其他更复杂的放大电路非常重要。

单级交流放大电路实验报告数据

单级交流放大电路实验报告数据
引言：
单级交流放大电路是一种常见的电子电路，它可以将输入的微弱交流信号放大成为较大的输出信号。

在本次实验中，我们将学习如何设计和制作一个单级交流放大电路，并测试其性能。

实验原理：
单级交流放大电路由放大器管、直流偏置电路和耦合电容组成。

其中，放大器管是核心部件，它能够放大输入信号的电压或电流。

直流偏置电路可以提供稳定的工作电压，确保输出信号的稳定性。

耦合电容则用于将输入和输出信号隔离，防止直流信号干扰。

实验步骤：
1. 准备工作：准备所需元器件，包括晶体管、电阻、电容等，并根据电路图连接电路。

2. 调试电路：将电路连接好后，通过万用表检测电路中各个元器件的参数是否符合设计要求，如电阻值、电容值等。

3. 测试电路：将信号源的输出端连接到电路的输入端，测量电路的输出信号的电压值，并将其与输入信号的电压值比较，计算放大倍数。

4. 优化电路：根据测试结果对电路进行优化，如更换元器件、调整电阻、电容等。

实验结果：
经过多次调试和优化，我们成功地制作出了一台单级交流放大电路。

在测试中，我们发现该电路放大倍数为150，输出信号的失真率小于5%。

这说明该电路能够有效地放大输入信号，输出信号质量较高。

结论：
单级交流放大电路是一种基本的电子电路，它在各种电子设备中都有广泛的应用。

通过本次实验，我们深入地了解了单级交流放大电路的原理和制作方法，并获得了实践经验。

我们相信这将为今后的电子工程师之路奠定坚实的基础。

(2023)两级放大电路实验报告(一)

(2023)两级放大电路实验报告(一)实验报告：(2023)两级放大电路实验目的•了解两级放大电路的基本原理及其特性；•掌握两级放大电路的设计方法和测量方法。

实验原理一、基本概念两级放大电路即由两级电子管、半导体器件或集成电路构成的放大器电路，其中第一级为前置放大器，第二级为功率放大器，两级之间具有放大倍数和阻抗匹配的功能。

二、两级放大电路的基本结构两级放大电路的基本结构如下图所示：输入信号 --> 前置放大器 --> 输出信号 --> 功率放大器 --> 输出信号三、放大倍数计算两级放大电路的总放大倍数等于前置放大器的放大倍数和功率放大器的放大倍数的乘积。

具体计算公式如下：Af = Af1 * Af2其中，Af为总放大倍数，Af1为前置放大器放大倍数，Af2为功率放大器放大倍数。

四、阻抗匹配两级放大电路中，前置放大器和功率放大器之间需要进行阻抗匹配，以保证信号传输的完整性和有效性。

实验步骤1.按照电路图连接电路，注意接线正确；2.使用万用表检查各电路元件的正常工作；3.对电路进行初步调节，调整前置放大器、功率放大器的偏置点；4.测量并记录各放大器的电压增益和频率响应曲线；5.测量输出信号的失真率及谐波失真度；6.分析实验数据，进行实验结论。

实验结果通过实验测量，得到两级放大电路的总放大倍数为100倍，频率响应曲线为20Hz~20kHz，失真率为5%，谐波失真度在-30dB以下，实验数据较为理想。

实验结论两级放大电路在信号传输时具有以下特点：•可以提高信号的幅度、电平和功率；•可以进行阻抗匹配，确保信号传输的完整性和有效性；•可以通过调节偏置点、增益等参数，对信号进行精细调节。

综上所述，两级放大电路是一种重要的信号处理电路，在实际应用中具有广泛的应用前景。

实验注意事项1.电路连接时应注意各电路元件的极性以及焊接是否牢固；2.电源电压和电流应控制在规定范围内，以免损坏电路；3.仪器设备操作时要规范使用，注意安全操作；4.实验数据采集时应注意数据的准确性和可重复性。

实验一两级负反馈放大电路设计

实验一两级负反馈放大电路设计一、实验目的和任务1.观察负反馈对放大电路性能的影响；2.熟练运用放大电路增益、输入电阻、输出电阻、幅频特性的测量方法；3.加深对负反馈放大电路的原理和分析方法的理解。

二、实验原理介绍电路原理图如图1-1所示。

反馈网络由Rf、Cf、Ref构成, 在放大电路中引入了电压串联负反馈, 反馈信号是Uf 。

在实验四中已测量了基本放大电路的有关性能参数, 在本实验中将测量反馈放大电路的性能参数, 观察负反馈对放大电路性能的影响, 验证有关的电路理论。

图1-1图1-1中, 反馈系数为: （1-1）反馈放大电路的电压放大倍数Auuf、输入电阻Rif、输出电阻Rof、下限频率fLf、上限频率fHf与基本放大电路的有关参数的关系分别如下:uuuu uuuuf A F 1A A +=（1-2）i uu uu if R )A F 1(R += （1-3） )A F 1/(R R uu uu o of += （1-4） )A F 1/(f f uu uu L Lf += （1-5） H uu uu Hf f )A F 1(f += （1-6）反馈深度为: 1+FuuAuu 对负反馈来说, （1+FuuAuu ）>1其中, Auu 、Ri 、Ro 、fL 、fH 分别为基本放大电路（图1-1）的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、下限频率和上限频率。

可见, 电压串联负反馈使得放大电路的电压放大倍数的绝对值减小, 输入电阻增大, 输出电阻减小；负反馈还对放大电路的频率特性产生影响, 使得电路的下限频率降低、上限频率升高, 起到扩大通频带、改善频响特性的作用。

此外, 电压串联负反馈还能提高放大电路的电压放大倍数的稳定性、减小非线性失真。

这些都可以通过实验来验证。

基本放大电路的电压放大倍数的相对变化量与负反馈放大电路的电压放大倍数的相对变化量的关系可以用下式来表示: uuuu uu uu uuf uuf A dA A F 11A dA •+= （1-7）三、实验内容和数据记录1.设置静态工作点（1）按图连线, 注意接线尽可能短。

测量放大器实验报告

测量放大器实验报告一、系统功能及性能指标500~1A VD = V 10U 0±= f =0~10HZ ΩM R id 2≥id U =V V 5.7~5.7-+时，510>CMR K 500=VD A 时，噪声电压峰峰值< 1V电路类型：测量放大器二、实验目的本实验是学习测量放大器的设计方法和掌握测量放大器的调试方法。

其中，测量放大器称为仪表放大器或数据放大器，是对微信号进行测量，主要通过运用集成运放组成测量放大电路实现对微弱电压信号的放大，要求有较高的输入电阻来减少测量的误差和被测电路的影响。

通过实验，熟悉OP07的参数和应用，掌握电路设计调试的基本流程和方法，通过分析和计算完成实验的内容。

三、实验要求图（1）1、差模电压放大倍数500A=，可手动调节；1~VD2、最大输出电压为±10V，非线性误差< 0.5％；3、在输入共模电压+7.5V～－7.5V范围内，共模抑制5K；>10CMR4、在500=A时，输出端噪声电压的峰－峰值小于1V；VD4、通频带0～10Hz；5、直流电压放大器的差模输入电阻≥2MΩ（可不测试，由电路设计予以保证）。

四、方案论证在测量放大器的设计中，第一级应采用两个集成运放OP07同向并联接入，组成同相的差动放大器，因为这样可以增强共模抑制能力。

其中，要求两个运放的输入阻抗，共模抑制比，开环增益一致，这样才能保证具有差模和共模电阻大，还能保证使两运放的共模增益和失调及漂移产生的误差相互的抵消。

在第二级中，为了阻止共模信号的传递，差分放大电路在同向并联电路之后再接上一个OP07，从而使双端输出变成单端输出。

在输出端接一个电位器，使得电压放大倍数改变，实现放大倍数500A1~=可调，从而完成本实验的要求。

VD六、OP07芯片手册OP07简介：OP07芯片是一种低噪声，非斩波稳零的双极性运算放大器集成电路。

具有低失调、低漂移、低噪声、偏置电流小等优点。

放大电路测试三极管β值

一、设计任务1.1 设计目的：（1）、掌握设计放大电路测试三极管β值的方法，以及组装与调试方法。

（2）、进一步熟悉模拟，数字集成电路的使用方法。

1.2 设计内容及要求1、设计制作一个自动测量三极管电流放大系数β值范围的装置，将被测NPN 型三极管β值分三档；β值的范围分别为80～120及120～160，160～200对应的分档编号分别是1、2、3；待测三极管为空时显示0，超过200显示4。

2、用数码管显示β值的档次及三极管的β值；3、组装、调试三极管β值测试仪。

4、画出完整的电路图，写出设计报告。

二、设计方案2.1 设计思路设计电路测量三极管的β值，将三极管β值转换为其他可用仪器测量的物理量来进行测量（如电压，根据三极管电流IC=βIB的关系，当IB为固定值时，IC 反映了β的变化，电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化）。

因为题目要求分三档显示三极管的β值（即值的范围分别为80～120、120~160及160～200，对应的分档编号分别是1、2、3），所以对转换后的物理量进行采样,将取样信号同时加到具有不同基准电压的比较电路输入端进行比较，相应的一个比较电路输出高电平，其余比较器输出为低电平，实现AD转换。

比较后再进行分档显示。

要实现分档显示，则必须对比较器输出的高电平进行二进制编码和显示译码器译码，驱动数码管显示出相应的β值档次代号。

从而实现该档次代号的显示。

在发挥部分,设计电路测量三极管的β值，将三极管β值转换为其他可用仪器测量的物理量来进行测量，如电压，根据三极管电流IC=βIB的关系，当IB为固定值时，IC反映了β的变化，电阻RC上的电压VRC又反映了IC的变化，对VRC 进行伏频转换，转换后的频率f就反映了β值的大小，然后再用计数器对f的信号进行一定时间的计数，最后通过计数器的保持输出经译码电路就可以显示β值。

关键一：将变化的β值转化为与之成正比变化的电压或电流量，再取样进行比较、分档。

北邮电子电路综合设计实验报告——晶体管放大倍数检测电路的设计与实验

晶体管放大倍数β检测电路的设计与实现实验报告【摘要】晶体管是工程上常见的一种元器件，放大倍数为其基本参数。

为了检测出不同晶体管的放大倍数的粗略值，本实验利用集成运放和发光二极管，将晶体管的放大倍数分成若干个档位进行测量。

利用本实验的电路，可以成功实现对晶体管类型的判断，对晶体管放大倍数的档位测量，并在β>250时实现报警。

放大倍数的检测对于晶体管的工程应用具有重要意义，对于任意一个晶体管，在工程应用前，都应检测出它的类型及放大倍数。

【关键词】电子电路设计测量晶体管放大倍数β【实验目的】1、加深对晶体管β值意义的理解；2、了解并掌握电压比较器电路和发光二极管的使用；3、提高独立设计电路和验证实验的能力。

【设计任务和要求】【基本要求】1、设计一个简易晶体管放大倍数β检测电路，该电路能够实现对三极管β值大小的初步判断。

系统电源DC±12V2、电路能够检测出NPN、PNP三极管的类型；3、电路能够将NPN型三极管放大倍数β分为大于250、200～250、150～200和小于150四个档位进行判断；4、用发光二极管来指示被测三极管的放大倍数β值属于哪一个档位，当β超出250时二极管能够闪烁报警；5、在电路中可以手动调节四个档位值的具体大小；【提高要求】1、电路能够将PNP型三极管放大倍数β分为大于250、200～250、150～200和小于150四个档位进行判断，并且能手动调节四个档位值的具体大小。

2、NPN、PNP三极管β档位的判断可以通过手动切换。

【设计思路】简易双极型三极管放大倍数β检测电路的设计总体框图如下所示：电路由五部份组成：三极管类型判别电路、三极管放大倍数β档位判断电路、显示电路、报警电路和电源电路。

三极管类型判别电路的功能是利用NPN型和PNP型三极管的射极、基极、集电极电流流向均相反的特性而实现的。

对于一个NPN型的三极管，若要工作在放大区，则其基极与射极之间电压应为正向电压，且集电极的电位要比基极电位高。

实验报告一单极放大电路的设计与仿真

实验报告一单极放大电路的设计与仿真1.实验目的（1）使用Multisim软件进行原理图仿真。

（2）掌握仿真软件调整和测量基本放大电路静态工作点的方法。

（3）掌握仿真软件观察静态工作点对输出波形的影响。

（4）掌握利用特性曲线测量三极管小信号模型参数的方法。

（5）掌握放大电路动态参数的测量方法。

2.实验内容1. 设计一个分压偏置的单管共射放大电路，要求信号源频率5kHz(峰值10mV)，负载电阻5.1kΩ，电压增益大于50。

2.调节电路静态工作点(调节电位计)，观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形，并测试对应的静态工作点值。

3.调节电路静态工作点(调节电位计)，使电路输出信号不失真，并且幅度最大。

在此状态下测试:①电路静态工作点值;②三极管的输入、输出特性曲线和β、rbe、rce值;③电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;④电路的频率响应曲线和fL、fH值。

3.实验步骤单管共射放大电路示意图图1.1（1）非线性失真分析放大器要求输出信号和输入信号之间是线性关系，不能产生失真。

由于三极管存在非线性，使输出信号产生了非线性失真。

从三极管的输出特性曲线可以看出，当静态工作点处于放大区时，三极管才能处于放大状态；当静态工作点接近饱和区或截止区时，都会引起失真。

放大电路的静态工作点因接近三极管的饱和区而引起的非线性失真称为饱和失真，对于NPN管，输出电压表现为顶部失真。

不过由于静态工作点达到截止区，三极管几乎失去放大能力，输出的电流非常小，于是输出电压波形也非常小，因此有时候很难看到顶部失真的现象，而只能观察到输出波形已经接近于零。

①饱和失真由于饱和失真的静态工作点偏高，也就是IBQ的值偏大，所以调小滑动变阻器至0%时产生饱和失真，信号幅度最大时的输出信号波形图如下：图1.32.截止失真调节滑动变阻器，增加基极偏置电阻，那么基极的电流IB逐渐减小，同时集电极电流也逐渐减小并趋于零，从而使得集电极的电位越发接近直流电源VCC，三极管近似于短路。