实验1阻容耦合放大器的设计与调测5
实验1阻容耦合放大器的设计与调测5
第三部分 模拟电子技术基础实验实验1 阻容耦合放大器的设计与调测3.1.1实验目的1.能根据一定的技术指标要求设计出单级放大电路。
2.研究单级低频小信号放大器静态工作点的意义。
3.掌握放大器主要性能指标的测试方法。
4.掌握用射随器提高放大器负载能力的方法。
3.1.2实验原理与设计方法在晶体管放大器的三种组态中,由于共射极放大器既有电流放大,又有电压放大,所以在以信号放大为目的时,一般用共射放大器。
分压式电流负反馈偏置是共射放器广为采用的偏置形式,如图 3.1.1.所示。
它的分析计算方法,调整技术和性能的测试方法等,都带有普遍意义,并适用多级放大器。
R u 图 3.1.1单组阻容耦合放大器电路中Rc 为晶体管的直流负载,其交流负载由R c 与外接负载RL 组成。
由R b1、Rb2及R C 组成电流反馈式偏置电路,发射极交流旁路电容C e 是用来消除Re 对信号增益的影响,隔直电容C l 、C2是将前一级输出的直流电压隔断,以免影响后一级的工作状态,同时将前一级输出的交流信号耦合到后一级。
1.静态工作点放大器的静态工作点是指当放大器没有信号输入时,晶体管各极的直流电流和直流电压在特性曲线上所决定的点。
静态工作点选择是否合理,将直接影响放大特性的好坏,为使信号得到不失真的放大,放大器的工作点一般选在线性区的中点。
但在小信号放大器中,由于输入信号小,运用范围也小,工作点可选低一些,以减少直流功耗。
通常,为了使工作点稳定,应先稳定I C Q ,而I CQ ≈I EQ ,因此,只要稳定了I E Q 也就稳定了IC Q ,如能满足I 1≥I BQ ,V B ≥V BE ,则几乎与晶212b b b CC B R R R V V +=体管的参数无关,可近似值看成是恒定的。
阻容耦合放大电路实验报告
阻容耦合放大电路实验报告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见的电子电路,它在信号放大过程中使用了电阻和电容元件来实现信号的耦合和放大。
本实验通过搭建阻容耦合放大电路并进行测量,旨在探究该电路的工作原理和性能。
实验目的:1. 理解阻容耦合放大电路的基本原理;2. 学习搭建和调试阻容耦合放大电路的方法;3. 测量并分析阻容耦合放大电路的频率响应和放大倍数。
实验器材:1. 信号发生器2. 示波器3. 直流电源4. 电阻、电容等元件5. 多用途电路实验板6. 其他常用电子元器件实验步骤:1. 搭建电路:根据给定的电路图,使用实验板和电子元器件搭建阻容耦合放大电路。
确保连接正确,并注意电源极性。
2. 调试电路:将信号发生器的输出接入电路的输入端,设置合适的频率和幅度。
使用示波器观察电路的输出信号,并调整电路参数,使输出信号达到最佳效果。
3. 测量频率响应:通过改变信号发生器的频率,测量并记录电路的输入和输出信号的幅度。
绘制频率-幅度曲线,分析电路的频率响应特性。
4. 测量放大倍数:将信号发生器的输出信号接入电路的输入端,测量输入和输出信号的幅度。
计算并记录电路的放大倍数,分析电路的放大性能。
实验结果与分析:1. 频率响应:经过测量和计算,得到了阻容耦合放大电路的频率-幅度曲线。
从曲线上可以看出,在低频时,电路的放大倍数较高,随着频率的增加,放大倍数逐渐下降。
这是由于电容的频率特性导致的。
2. 放大倍数:测量结果显示,阻容耦合放大电路的放大倍数在设计范围内。
通过调整电路参数,可以改变放大倍数的大小。
较大的放大倍数在一定程度上可以提高信号的传输质量,但也容易引入噪声和失真。
实验总结:通过本次实验,我深入了解了阻容耦合放大电路的工作原理和性能。
在实验过程中,我学会了搭建和调试该电路的方法,并通过测量和分析得出了电路的频率响应和放大倍数。
这对于今后的电子电路设计和应用具有重要的指导意义。
然而,本实验还存在一些局限性。
阻容耦合单级电压放大器实验报告
阻容耦合单级电压放大器实验报告
实验目的:通过搭建阻容耦合单级电压放大器电路,了解其工作原理和特性。
实验原理:
阻容耦合单级电压放大器是一种常见的放大器电路,由电阻和电容组成。
其工作原理是将输入信号通过电容耦合方式传送到放大电路中,经过放大后的信号再通过输出电容耦合方式传送到负载中。
由于电容的输入和输出阻抗较高,可以避免直流信息的传播,从而保证直流工作点的稳定性。
实验器材:
1. 功放、电源、示波器、信号发生器
2. 电阻、电容、连接电线等元器件
实验步骤:
1. 将所需的电路元器件连接好,按照电路图中的示例进行搭建。
2. 确保电源连接正确,并进行必要的调整和校验。
3. 设置信号发生器的参数,例如频率、幅度等。
4. 打开电源,进行电路的调试和测试。
5. 使用示波器观察输出信号的波形和幅度,并与输入信号进行比较
和分析。
6. 根据实验结果,进行必要的调整和优化,以获得理想的放大效果。
实验结果:
根据实验步骤进行实验后,可以得到放大器的输出信号波形和幅度。
根据实验数据和观测结果,可以分析电路的放大倍数、频率响应等
指标。
实验结论:
阻容耦合单级电压放大器是一种常见的放大器电路,通过实验可以
验证其工作原理和特性。
实验结果表明,在一定条件下,该电路可
以实现较好的放大效果,并满足一定的放大要求。
然而,需要注意
电路参数的选择和调整,以确保电路正常工作和最佳放大效果。
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。
模电实验阻容耦合放大器
解决方案
02 调整电路元件参数,优化电路
设计,提高电路的线性度。
问题
03 阻容耦合放大器的增益不稳定
。
解决方案
04 选用高质量的元件,加强电路
板的散热设计,减小环境温度 对电路的影响。
问题
05 阻容耦合放大器的输入阻抗不
匹配。
解决方案
06 调整输入电阻和电容的参数,
使输入阻抗与信号源匹配,减 小信号损失。
对阻容耦合放大器的进一步研究
01 研究不同元件参数对阻容耦合放大器性能 的影响。
02 探索阻容耦合放大器在音频、视频等领域 的应用。
03
研究阻容耦合放大器的稳定性问题,提高 其可靠性。
04
探索阻容耦合放大器的优化设计,提高其 性能指标。
实验中遇到的问题与解决方案
问题
01 阻容耦合放大器的输出信号出
输入信号通过耦合电 容加到输入级的基极, 引起基极电流变化。
放大后的信号通过耦 合电容传递到输出级, 最终输出到负载。
基极电流的变化进一 步引起集电极电流的 变化,从而实现信号 的放大。
阻容耦合放大器的性能指标
电压增益
衡量放大器对信号的放大能力 ,与晶体管参数和电路元件有
关。
通频带
放大器能够正常工作的频率范 围,受到电路元件和晶体管性 能的限制。
在雷达和测距系统中,阻容耦合放大器可用于信号的放大和传输,以提高探测精度 和距离分辨率。
02
实验原理
阻容耦合放大器的基本结构
输入级
耦合电容
由晶体管和信号源组成,负责接收输 入信号。
连接输入级和输出级,传递信号并隔 离直流成分。
输出级
ห้องสมุดไป่ตู้
单级管阻容耦合晶体管放大器设计
2 Vi
Ri
2 10 mV 7.07 μ A 2k
于是 IBQ = ibm+10 A < 17.07A , ICQ = IBQ < 1.79 mA 取 ICQ = 1.5 mA , 此时, IBQ = 14.28A 若取 VBQ = 4V,
取标称值,RE=2.0 kΩ
RE
测试条件:1kHz, 60mV;串联电阻=2kΩ
63.2 mV 32.4mV
测试条件: vipp = 29.6 mV (1kHz) 1340 920
测试频率点(Hz) 输入电压 输出电 放大 (mV) 压(mV) 倍数 fL = 27 20 30 50 100 500 1k 3k 10k 100k 500k fH = 波形质量 布线工艺 仪器操作 备注 29.2 28.8 30.4 30.4 30.4 29.6 28.8 29.6 29.6 29.6 29.6 29.6 28Hz 593 500 640 780 860 900 900 900 900 880 840 600 20.31
V BQ V BE 2.20k I CQ
R B2
V BQ V BQ (28 ~ 56)k I1 (5 ~ 10) I CQ
V CC V BQ R B2 102k V BQ
取标称值,RB2=51kΩ
取标称值 RB1=100kΩ 为使静态工作点调整方便,RB2 由 51kΩ固定电阻与 100kΩ电位器相串联而成。 因 ICQ=1.5 mA,
单级管阻容耦合晶体管放大器设计
实验课题:单级管阻容耦合放大器的
一.学习要求 学习晶体管放大电路的设计方法; 掌握晶体管放大电路静态工作点设置与调整方法; 掌握晶体管放大电路性能指标的测试方法及调试技术。 了解负反馈对放大电路性能的影响。 学习用 PSpice 软件对电路进行模拟仿真。 二.已知条件 +VCC=+12V,RL=2k,Vi=10mV(有效值),Rs=50 三. 主要技术指标 AV>30,Ri>2k,Ro<3k,fL<30Hz,fH>500kHz,电路稳定性好。 四. 实验仪器 低频信号发生器 EE1641B,失真度测试仪 BS-2,晶体管毫伏表 DA-16,数字万用表 UT2003, 双踪示波器 COS5020/TDS210, 实验面包板, 直流稳压电源 (双路输出) , 元器件及工具 五. 电路工作原理 三极管放大器中广泛应用的是分压 式射极偏置电路。电路的 Q 点稳定, Q 点主要由 RB1、RB2、RE、RC 及+VCC 所决定。
阻容耦合放大电路实验报告
阻容耦合放大电路实验报告实验目的:掌握阻容耦合放大电路的基本原理,能够绘制阻容耦合放大电路的电路图并进行实际搭建,测量电路中各元件的电压、电流、增益等参数,进一步了解放大电路的工作特性。
实验原理:阻容耦合放大电路是一种常见的放大电路,在该电路中,输入信号流过电容耦合与放大器的输入端相连,在放大效果之后,输出信号再通过电容耦合与下一级电路相连。
电容的作用在于隔断响应电路,防止直流信号干扰放大器的工作;阻容耦合的作用在于隔断响应电路,并且实现信号的传递与放大。
为了实现较大的电压放大倍数,阻容耦合放大电路中通常会使用反馈网络进行调整和优化。
实验所用材料:1.电容:10μF、33μF;2.电阻:220欧、10k欧;3.三极管:9014;4.电压表、电流表、示波器等实验仪器实验步骤:1.按照电路图搭建阻容耦合放大电路,注意电路图中的元件连接顺序和极性。
连接完成之后,对电路中的元件逐一进行检查,确保接地、接电及元件连接正确无误。
2.接通电源后,使用万用表进行电压测量,分别测量各元件的电压大小。
此时可用示波器测量输出信号波形,并通过调节电阻、电容及三极管的参数,对电路的放大倍数进行调整和测试。
3.在测试阶段,应仔细观察各元件的工作状态,以便及时发现电路中可能存在的异常情况。
如若遇到电路短路等故障,应立即关闭电源,并用万用表等仪器进行排查和修复。
实验结果:在实验过程中,我们多次调整了放大倍数,并对电路的工作效果进行了测试和测量。
最终,我们成功地搭建了阻容耦合放大电路,并实现了色频放大器的基本功能。
通过测试数据的统计和分析,我们发现在改变电容值和电池电压的条件下,能够对电路的输出信号进行精细调节,达到理想的放大效果和稳定性。
实验结论:阻容耦合放大电路是一种常见的放大电路,其原理和设计方法简单易懂,适用于多种放大电路的应用场景。
在实验中,我们掌握了阻容耦合放大电路的基本搭建步骤和调节方法,并实现了实验设计的目标。
当然,这一过程中还存在一定的实验误差和不确定因素,需要我们通过不断实践和学习来进一步深化理解。
阻容耦合放大电路实验报告
一、实验目的1. 理解阻容耦合放大电路的工作原理和基本结构。
2. 掌握阻容耦合放大电路的设计、搭建和调试方法。
3. 学习如何通过实验测量放大电路的静态工作点和动态性能参数。
4. 分析电路元件参数对放大电路性能的影响。
二、实验原理阻容耦合放大电路是一种常用的模拟电子电路,主要用于放大交流信号。
它主要由晶体管、电阻、电容等元件组成。
电路中,电容C1和C2分别起到输入耦合和输出耦合的作用,用于隔断直流信号,使交流信号得以传递。
三、实验器材1. 晶体管(如3DG6)2. 电阻(1kΩ、10kΩ、100kΩ等)3. 电容(0.01μF、0.1μF、1μF等)4. 直流电源(+5V、+12V)5. 示波器6. 万用表7. 面包板或电路实验箱四、实验步骤1. 电路搭建:根据实验原理图,将晶体管、电阻、电容等元件按照要求连接到面包板或电路实验箱上。
2. 静态工作点测量:使用万用表测量晶体管的集电极电流IC、基极电流IB和发射极电压VE,记录数据。
3. 动态性能测试:a. 输入信号:使用信号发生器产生正弦波信号,频率为1kHz,幅度为1V。
b. 输出信号:将输入信号接入电路,使用示波器观察输出波形,记录幅度和频率。
c. 放大倍数计算:根据输入信号和输出信号的幅度,计算电路的电压放大倍数。
4. 电路调整:通过调整电路中的电阻和电容,观察对放大电路性能的影响,如静态工作点、放大倍数等。
五、实验结果与分析1. 静态工作点:根据实验数据,计算晶体管的静态工作点IC、IB和VE,与理论值进行比较,分析误差原因。
2. 动态性能:根据实验数据,计算电路的电压放大倍数,与理论值进行比较,分析误差原因。
3. 电路调整:通过调整电路中的电阻和电容,观察对放大电路性能的影响,如静态工作点、放大倍数等。
六、实验结论1. 阻容耦合放大电路能够有效地放大交流信号,具有较好的线性度。
2. 通过调整电路元件参数,可以改变放大电路的静态工作点和动态性能。
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。
实验五 两级阻容耦合放大器
两级阻容耦合放大电路通常放大电路的输入信号都是很弱的,一般为毫伏或微伏数量级,输入功率常在1mV 以下。
为了推动负载工作,因此要求把几个单级放大电路连接起来,使信号逐级得到放大,方可在输出获得必要的电压幅值或足够的功率。
由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路。
在多级放大电路中,每两个单级放大电路之间的连接方式叫耦合;如耦合电路是采用电阻、电容进行耦合,则叫做“阻容耦合”。
阻容耦合交流放大电路是低频放大电路中应用得最多、最为常见的电路。
本实验采用的是两级阻容耦合放大电路,如图3-1所示。
图3-1 两级阻容耦合放大电路在晶体管V 1的输出特性曲线中直流负载线与横轴的交点U CEQ1=V CC ,与纵轴的交点(U CE =0时)集电极电流为=1CQ I 311E E C CCRR R V++静态工作点Q 1位于直流负载线的中部附近,由静态时的集电极电流I CQ1和集-射电压U CEQ1确定。
当流过上下偏流电阻的电流足够大时,晶体管V 1的基级偏压为2111RR V R U CCB +=晶体管V 1的静态发射极电流为311311117.0E E B E E E B EQ RR U R R UB U I +-≈+-=静态集电极电流近似等于发射极电流,即1111EQ BQ EQ CQ II I I ≈-=晶体管V 1的静态集电极电压为111C CQ CCCQ RI V U -=两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为21u u uAA A =其中,第一级放大电路的电压放大倍数为11111)1(E be L uRr R A +++'-=ββ晶体管V1的等效负载电阻为211i C L RRR ='可作为第一级放大电路的外接负载,第二级放大电路的输入电阻为])1(//[//222432E be i R r R R R β++=晶体管V 1和V 2的输入电阻分别为11126)1(300EQ be I r β++≈22226)1(300EQ be Ir β++=第二级放大电路的电压放大倍数为222222)1(E be L u Rr R A ββ++'-=其中,等效交流负载电阻LC L RRR 22='。
两级阻容耦合负反馈放大电路实验报告
两级阻容耦合负反馈放大电路实验报告以两级阻容耦合负反馈放大电路实验报告为标题引言:本实验通过搭建两级阻容耦合负反馈放大电路,研究其放大特性及负反馈对电路性能的影响。
通过实验数据的测量和分析,进一步理解负反馈放大电路的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是探究两级阻容耦合负反馈放大电路的特性,并验证负反馈对电路增益和频率响应的影响。
二、实验器材1. 信号发生器2. 两级阻容耦合放大电路实验箱3. 示波器4. 直流稳压电源5. 万用表6. 电阻、电容等元器件三、实验步骤与数据记录1. 按照电路图搭建两级阻容耦合放大电路,并接通电源。
2. 调节信号发生器输出频率为1000Hz,幅值为200mVrms。
3. 使用示波器测量输入信号Vin和输出信号Vout的幅值。
4. 记录不同频率下的输入输出数据。
5. 改变电路参数,如电阻、电容的数值,重复步骤2-4,得到更多数据。
四、实验数据分析1. 绘制输入输出电压的频率响应曲线。
2. 计算增益的幅值和相位随频率变化的情况。
3. 分析负反馈对电路增益和频率响应的影响。
五、实验结果与讨论通过实验数据分析,我们得到了两级阻容耦合放大电路的频率响应曲线。
曲线显示出在低频时,电路具有较大的增益,随着频率的增加,增益逐渐下降。
这是由于电容的作用导致高频信号的衰减。
同时,我们观察到在整个频率范围内,电路的相位随频率的变化而变化。
负反馈对电路的影响主要体现在增益的稳定性和频率响应的改善上。
通过引入负反馈,可以减小电路的增益变化范围,使得电路在不同频率下都能保持较稳定的增益。
此外,负反馈还可以改善电路的频率响应特性,使得电路在更宽的频率范围内具有较平坦的响应。
六、实验结论通过本实验,我们深入了解了两级阻容耦合负反馈放大电路的特性。
实验结果表明,负反馈对电路的增益和频率响应具有显著的影响。
负反馈可以稳定电路的增益,并改善其频率响应特性,使得电路在更广泛的应用中具有更好的性能。
七、实验总结本实验通过实际搭建电路并测量数据,深入理解了两级阻容耦合负反馈放大电路的原理和特性。
阻容耦合单级电压放大器实验报告
阻容耦合单级电压放大器实验报告
实验名称:阻容耦合单级电压放大器实验
实验对象:放大器电路
实验原理:阻容耦合单级电压放大器是一种常用的放大器电路,主要
由输入电阻、负反馈电阻、输出电阻、耦合电容和集电极负载电阻等
组成。
该电路输入信号经过一个输入电阻后进入晶体管的基极,通过
耦合电容和集电极负载电阻放大后输出。
其中,耦合电容主要用于隔
离输入信号与输出信号,集电极负载电阻则可以调整放大器的放大倍数。
实验目的:建立阻容耦合单级电压放大器的实验电路,了解其工
作原理,掌握其基本参数的测量方法。
实验仪器:晶体管、电压分压器、示波器、信号发生器、电源等。
实验步骤:
1.根据电路图连接实验电路,注意电路连接正确,电源电压稳定。
2.调整信号发生器产生适当大小的输入信号,并接入放大器的输入端,确定其频率。
3.将示波器接入放大器的输出端,调整示波器的水平和垂直尺度,观
察输出波形的幅值和相位变化。
4.通过调整集电极负载电阻的大小,测量放大器的输出电压与输入电
压的比值(即放大倍数)。
5.记录实验数据,计算阻容耦合单级电压放大器的各项参数:增益、
输入电阻、输出电阻等。
实验结果:
经过实验测量,我们得到了阻容耦合单级电压放大器的各项参数如下:增益:10
输入电阻:50KΩ
输出电阻:2KΩ
实验结论:
本次实验通过建立阻容耦合单级电压放大器的实验电路,成功了解了其工作原理,掌握了其基本参数的测量方法。
通过测量和计算各项参数,我们可以看出该电路具有一定的放大倍数和输入电阻,适用于一些低频信号的放大处理。
两级放大电路
实验五两级放大电路一.实验目的1.掌握多级放大器静态工作点的调整与测量方法。
2.学会放大器频率特性测量方法。
3.了解放大器的失真及消除方法。
4.掌握两级放大电路放大倍数的测量方法和计算方法5.进一步掌握年级放大电路的工作原理。
二.实验仪器示波器数字万用表信号发生器直流电源三.实验原理及测量原理实验电路图如下:即是两级阻容耦合放大器。
1.静态工作点的计算测量 Ibq1=Re11Rb1Ubeq1V cc )(β++- Icq1=βIbq1Uceq1=Vcc-Icq1(Re1+Rc1) Ub2=Rb22Rb21Rb22+Ue2=Ub2-Ubeq Ie 2≈Re2Ue2Ib2=Ic2/β 实际测量时,只要测出两个晶体管各极对地的电压,经过换算便可得到其静态工作点值的大小2多级放大器放大倍数的测量 Au=Au1Au2=1Re )1(12//Rc1ββ++rbe Ri ﹒2//Rc2rbe RlβRi2=Rb21//Rb22//rbe2≈rbe2实际测量时,可直接测量第一级和第二级输入输出电压,或两级的输入输出电压,并验证上述结论3.多级放大器的输入输出电阻多级放大器不存在级间反馈时,输入电阻为第一级放大器的输入电阻,输出电阻为最后一级放大器的输出电阻。
本实验电路中: 输入电阻 Ri=Ri1=Rb1//(Rbe1+(1+β)Re1) 输出电阻 Ro=Ro2=Rc2 4.多级放大器的幅频特性多级放大器幅频特性的测量原理与单级放大器相同,理论分析与实践证验都表明,多极放大器的通频带小于任一单级放大器的通频带四. 实验内容1、电路连接图如下:2、放大电路接入+12V 直流电源3、Rp 为63%时,得到最大不失真输出波形。
4、用毫伏表测量电压Us、Ui、Uc1、Uo(Rl=∞)及Uol(Rl=3KΩ),记录在自拟的表格中,然后断开信号发生器,用万用表测量各三极管的各电极对地的直流电压并记录仿真结果如上图所示:(单位:mv)三极管各极对地的直流电压:。
单级阻容耦合放大器实验报告
单级阻容耦合放大器实验报告实验报告:单级阻容耦合放大器一、实验目的1.掌握阻容耦合放大器的基本原理与设计方法。
2.通过实验验证阻容耦合放大器的性能指标,如增益、带宽等。
3.学会使用常用的电子测量仪器,如示波器、信号发生器等。
二、实验原理阻容耦合放大器是通过电容将信号耦合到下一级放大器进行放大的电路。
这种耦合方式可以有效地隔离直流信号和交流信号,使各级放大器之间的静态工作点相互独立,避免静态电流的相互影响。
阻容耦合放大器通常由前置放大器、滤波器和后级放大器组成。
三、实验步骤1.准备实验材料:阻容耦合放大器电路板、电源、信号发生器、示波器等。
2.连接电路:将电源、信号发生器、示波器和阻容耦合放大器电路板按照要求连接起来。
3.调整信号发生器,使输入信号的频率和幅度合适。
4.观察示波器上的输出信号,记录实验数据。
5.改变输入信号的频率和幅度,重复步骤4。
6.计算阻容耦合放大器的增益和带宽。
四、实验数据分析1.观察示波器上的输出信号,发现阻容耦合放大器的输出信号与输入信号的幅度和频率有关。
当输入信号的频率较高时,输出信号的幅度较大;当输入信号的频率较低时,输出信号的幅度较小。
这是由于阻容耦合放大器的频率响应特性所致。
2.通过实验数据计算出阻容耦合放大器的增益和带宽。
增益是指在一定频率下,输出信号与输入信号幅度的比值;带宽是指增益下降到最大增益的一半时所对应的频率范围。
在本实验中,我们测量了多个频率下的增益和带宽,并记录在表格中。
宽也随着频率的增加而增加。
这表明阻容耦合放大器具有良好的频率响应特性。
五、实验结论通过本次实验,我们验证了阻容耦合放大器的基本原理和设计方法,掌握了阻容耦合放大器的频率响应特性和增益特性。
实验结果表明,阻容耦合放大器具有良好的频率响应特性和较高的增益,能够满足大多数应用场景的需求。
同时,我们也学会了使用常用的电子测量仪器来观察和分析实验数据。
本次实验达到了预期的目的,为我们后续的学习和实践打下了坚实的基础。
多极放大电路直接耦合阻容耦合实验报告
多极放大电路直接耦合阻容耦合实验报告说到多极放大电路,嘿,你可能会想,这名字一听就很高深对吧?其实呢,它并不复杂,只不过是把我们常见的放大电路做了个“升级版”。
你看,电流一经过放大电路,信号就被放大,变得更强,就像你对着麦克风大喊一声,声音立马变得震天响。
你以为你只是大喊一声,其实是你的声音被那个电路帮忙放大了。
多极放大电路呢,就是把这个“放大”的过程做得更精细、更复杂一点,基本上能让信号放大得又好又稳定。
今天我们就来聊聊直接耦合和阻容耦合这两个放大电路的实验,保证你看了之后能明白个七七八八,甚至还有点小乐趣。
你问什么是直接耦合?嗯,直接耦合呢,其实就是在两个电路之间没有任何“中介物”。
就是说,信号直接从一个电路传到另一个电路,啥都不加,简单粗暴。
这就像你和别人说话,没啥中间人,直接用嘴巴说,声音就传过去了。
可是呢,这种做法也有它的缺点,万一信号太强或者太弱,搞不好就被放大得不太合适,弄不好还会有点失真。
直接耦合的好处是传输效率高,不会浪费电能,可是呢,要求放大电路之间的阻抗匹配得特别好,稍微出点差错,结果就可能不尽如人意。
哎,说到底,电路之间的配合,就像情侣之间的默契,一点不合适就会出问题。
那说到阻容耦合呢,这就有点意思了。
顾名思义,阻容耦合就是通过一个“电容”来传递信号。
这就像你通过耳机听别人说话,耳机里面的电流信号被转换成声音。
电容的作用呢,就是隔离掉直流成分,只传递交流信号。
这样可以避免一些低频的干扰,让信号在放大电路中更加纯净。
就好比你在大街上听别人讲话,如果路上的车声太吵,可能听不清楚,而电容就相当于把这些“噪音”给过滤掉,只留下你想听的内容。
阻容耦合比直接耦合要好一点,毕竟它能减少一些干扰,保护信号不被搞乱。
不过呢,它的缺点就是要设计得小心,电容的选择很重要,选错了,信号就可能传递不畅,甚至完全不传递。
实验报告嘛,说白了就是把这些原理通过实际的电路搭建出来,然后一步步测试、分析。
你想象一下,我们在实验室里,拿着示波器看着一个个波形,心里想着:“哎,这个信号放大得不错!可这边怎么有点失真呢?”通过这些实验,咱们可以更好地理解放大电路的工作原理,尤其是那些直接耦合和阻容耦合的细节。
阻容耦合两级放大电路实验
阻容耦合两级放大电路实验1.实验目的(1)观察多级放大电路级间耦合的相互影响,掌握如何合理设置静态工作点。
(2)学会阻容耦合两级放大电路的频率特性测试方法。
(3)了解放大器的失真及消除方法。
2.实验仪器(1)双踪示波器。
(2)数字万用表。
(3)信号发生器。
(4)分立元件放大电路模块。
3.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5.3.1两级交流放大电路,画出交流等效电路图。
(3)写出图5.3.1所示电路的输入、输出电阻,放大倍数的表达式,并根据图中提供的参数,初步估计测试内容的变化范围。
其中,假设β为100,r bb =200Ω。
4.实验原理(1)对于二级放大电路,习惯上规定第一级是从信号源到第二个晶体管V2的基极,第二级是从第二个晶体管V2的基极到负载,这样两级放大器的电压总增益Av 为:V2V1i1O1i2O2i1O2V A A V V V V V V A •=⋅==式中电压均为有效值,且i2O1V V =,由此可见,两级放大器电压总增益是单级电压增益的乘积,此结论可推广到多级放大器。
当忽略三极管V2偏流电阻R b 的影响,则放大器的中频电压增益为:be1be2C11be1L11i1O1V1r //r R βr R βV V A -='-==be2LC22be2L22O1O2i1O2V2r //R R βr R βV V V V A -='-===be2LC22be1be2C11V2V1V r //R R βr //r R βA A A ⋅==• 必须要注意的是A V1、A V2都是考虑了下一级输入电阻(或负载)的影响,所以第一级的输出电压即为第二级的输入电压,而不是第一级的开路输出电压,当第一级增益已计入下级输入电阻的影响后,在计算第二级增益时,就不必再考虑前级的输出阻抗,否则计算就重复了。
(2)在两级放大器中β和I E 的提高,必须全面考虑,是前后级相互影响的关系。
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。
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第三部分 模拟电子技术基础实验实验1 阻容耦合放大器的设计与调测3.1.1实验目的1.能根据一定的技术指标要求设计出单级放大电路。
2.研究单级低频小信号放大器静态工作点的意义。
3.掌握放大器主要性能指标的测试方法。
4.掌握用射随器提高放大器负载能力的方法。
3.1.2实验原理与设计方法在晶体管放大器的三种组态中,由于共射极放大器既有电流放大,又有电压放大,所以在以信号放大为目的时,一般用共射放大器。
分压式电流负反馈偏置是共射放器广为采用的偏置形式,如图3.1.1.所示。
它的分析计算方法,调整技术和性能的测试方法等,都带有普遍意义,并适用多级放大器。
TR C R ++u 0I 1R wR R R Rb2ecLC 1u s2C e图 3.1.1单组阻容耦合放大器++Vccb1R电路中Rc 为晶体管的直流负载,其交流负载由Rc 与外接负载R L 组成。
由R b1、R b2及R C 组成电流反馈式偏置电路,发射极交流旁路电容C e 是用来消除R e 对信号增益的影响,隔直电容C l 、C 2是将前一级输出的直流电压隔断,以免影响后一级的工作状态,同时将前一级输出的交流信号耦合到后一级。
1.静态工作点放大器的静态工作点是指当放大器没有信号输入时,晶体管各极的直流电流和直流电压在特性曲线上所决定的点。
静态工作点选择是否合理,将直接影响放大特性的好坏,为使信号得到不失真的放大,放大器的工作点一般选在线性区的中点。
但在小信号放大器中,由于输入信号小,运用范围也小,工作点可选低一些,以减少直流功耗。
通常,为了使工作点稳定,应先稳定I CQ ,而I CQ ≈I EQ ,因此,只要稳定了I EQ 也就稳定了I CQ ,如能满足I 1≥I BQ ,V B ≥V BE ,则212b b b CC B R R R V V +=几乎与晶体管的参数无关,可近似值看成是恒定的。
而 eBQ eBEBQ eEQ EQ R V R I V R V I ≈-==这样可以看成是稳定的。
在选择偏置电路元件参数时,既要考虑到满足工作点稳定的条件,同时又要兼顾电路其它方面(如放大倍数)的性能,因此,一般选取βCQBQ BQI I I I =≥)10~5(1BE BQ V V )10~5(≥ (3.1.1)因此V BQ ≥V BE ∴V BQ ≈V EQI CQ =βI BQV CEQ ≈V CQ R C —V EQ (3.1.2)由电路可得偏置元件的计算公式CQBEBQ EQEQe BQCC b BQBQ BQ b I V V I V R I V V R I V I V R -≈=-=-==1112)105(实际中R b1通常用一固定电阻与电位器串联,以便调整工作点I BQ 。
电源电压V CC 的变动,负载R C 的改变都会影响静态工作点,因此,静态工作点就取决于I BQ 的选择,调节偏置电阻R b1值,从而使工作点尽量选在交流负载线的中央。
2.动态范围(最大输出幅度)放大器的最大不失真输出信号的峰值称为放大器的动态范围,则=OPP V OM V 2O V 22=。
动态范围的大小,与V CC 、R C 及工作点均有关系。
只要选择适当,就能保证得到所需的动态范围。
(1)选择电源电压的动态范围如设计要求有一定的动态范围,应根据R L 、V OPP 、V E 来选择放大器的工作状态。
则E CES om CC V V V V ++≥)2(5.1 (3.1.4)因V CES 为晶体管的反向饱和压降,一般小于1V ,计算时可取为1V 。
V E 为晶体管的射极电压。
一般锗管取(1~3)V ,硅管取(3~5)V 。
(2)选择直流负载R C当V CC 确定后,根据对动态范围的要求,可选定R C 值。
L omCESCC C R V V V R )2'(-= (3.1.5)其中,V CC ′=V CC -V E3.1.5或适用于多级放大器,对于单级放大器的直流负载电阻R C ,可按给定的R L 、β、R S 值算出。
(3.1.3)bcS L r R R AV +-='β(3)确定静态工作点QCom CES CC CQCES om CEQ R V V V I V V V )'(-=+= 计算出V CEQ 及I CQ 后,应作直流与交流负载线,如果选择的Q 点不符合要求,可在V CC 的选择上作出修改,若按3.1.5式计算出的R C 也要作相应的修改。
3.频率特性阻容耦合放大器,由于耦合电容C 1、C 2及旁路电容C e 的存在,以及分布电容,分布电感及晶体管结合电容存在等因素,将直接影响放大器的增益A V ,使A V 随信号频率而变化,其变化曲线称为频率响应曲线。
如图3.1.2。
0.707AvAvBwff f LH图3-1-2 频率特性曲线对于低频放大器的设计,高频特性的考虑只要在选择晶体管时,满足f β≥f H 就可以了。
重点考虑低频特性满足技术的要求。
因此,在计算耦合电容和旁路电容时,可按下列公式计算。
(在R b ≥r be 的情况下))10~3()(11⨯+=be S L r R C ω (3.1.6) )10~3()(12⨯+=L C L R R C ω (3.1.7))(1)1(be S L e r R C ++=ωβ (3.1.8)4.放大倍数放大倍数是反映放大电路对信号放大能力的一个参数,有电压放大倍数、电流放大倍数之分,电压放大倍数是指输入,输出电压的有效值(或峰值)之比:ioV V AV =由图3.1.1的等效电路可得beS L r R R AV +='β (3.1.9)放大倍数为测量,实际上是交流电压的测量,对于低频弦电压,可用晶体管毫伏表直接测量u i 及u o 。
而对非正弦电压可通过示波器比较法进行测量,测量仪器连接如图3.1.3所示。
被测放大电路信号发生器示波器晶体管毫伏表12图 2.1.3 测量放大倍数的方框图为了避免不必要的机壳间的感应和干扰,必须将所有仪器的接地端连接在一起。
示波器接在放大器的输出端,用于观察输出信号是否有失真(对于正弦波电压,应无明显的削波现象),因而,测量放大倍数,必须是在输出信号不失真条件下的放大倍数。
知信号波形已经失真,再测量放大倍数就毫无意义了。
5.设计步骤通常是根据技术指标的要求,选择晶体管;确定电路形式;确定静态工作点;电源电压和电路元件数值;进行复核验算;直到达到要求,然后通过实验调试修改电路参数来达到指标要求。
其具体步骤如下:1)选择晶体管。
首先要考虑两点,其一,晶体管的f β≥f H ,(可在手册上查找)其二,根据对动态范围的要求,应保证晶体管BV CED >2V om ,最大的集电极电流I CM >2I CQ ,若为我级放器,则末级的最大耗散功率P CM >P O 。
2)确定电路形式。
一般选取容易满足主要技术指标要求的某种类型的电路。
3)根据放大倍数的公式,估算放大倍数,能满足要求就用单级,否则可考虑用多极。
4)根据输出动态范围和发射极电压V E ,按(3.1.4)式来确定电源电压V CC ,在确定时注意规格化。
通常用的有6、9、12、15、21、24、30伏等几种。
5)选择基级电流I BQ ,I BQ 的选择应考虑不使放大器产生截止失真。
因为晶体管的输入特性曲线下面部分弯曲得很厉害,会产生严重失真。
因此最小电流应不小(10~20)μA 。
I BQ 应满足I BQ >I Bm +(10~20)μA 。
I bm 为基极交流i b 的最大幅值。
beim B r V I =6)根据温度稳定性的要求,计算偏置电路元件,R b1、R b2、R e 等。
7)选择直流负载电阻R C ,R C 对放大倍数,动态范围,通频带都有影响。
可根据主要指标来选择。
8)根据下限频率的要求,确定C 1,C 2及C e 等。
9)所计算出的电阻值,电容值应取标称系列值。
10)复核验算根据放大倍数公式有及Vcc=V om +V CES +I CQ (Rc+Re),验算A V 和V CC 是否符合给定要求。
3.1.3、设计电路技术指标1.基本要求 : 设计一个工作点稳定的阻容藕合放大器。
要求:A V ≥50,动态范围V OPP =3V ,通频带B W 为50H Z ~10KH Z 。
已知:R L =3.6K Ω,R S =600Ω,u 1=10mV ,r be =1K Ω.晶体管用9013β≥50电位器:100K Ω、、47K Ω2.扩展要求在单级放大器中,若负载电阻太小,共发射极放大器的增益和动态范围将会变小,因此需要加一共集电极电路进行隔离(缓冲)。
1) 设计共集电极电路晶体管用9013,负载电阻R L =500Ω,要求总增益不变。
2)按设计参考电路进行计算机仿真实验,调整元件差值达到设计要求。
3)在单级放大器输出端加上共集电极电路组成两级放大器,在实验板上搭建电路,实际测试两极放大总的增益A V 以及R i 、R 03.1.4、实验内容1.静态工作点的调试用万用表的直流电压档测量所设计电路中集电极对地,发射极对地的电压时,如果Vc=Vcc 或VE=0,则说明Ic=0,晶体管工作在截止区;如果Vc 太小,即Vc —VE=VCE ≤0.5V ,则说明Ic 太大,使R C 上降压过大,晶体管工作在饱和区。
上述两种情况都是静态工作点选择不合理,应调整R b1,,使I CQ ,V CEQ 符合规定值。
在判明放大器不截止,也不饱和后,调节Rb1值,使工作点达到计算值,测量晶体管各极电压值。
V BE V CE +V E =V CV E V CE eE CQ R V I =V 按图3.1.3接好线路,调节低频信号发生器,使输入f=1000Hz ,u 1=10mV 的信号,将此信号接至放大器的输入端,用示波器观察输出波形,在波形不失真的情况下,用晶体管毫伏表测量出u 0。
u iu 0IV R V A 0=3L 将外接载R L 分别换成1K Ω和27K Ω,在波形不失真的情况下,测量V 0,得出结论。
R L (K Ω)1K 27K 3.6K u 0(V )4只改变C C R R 21'≈,观察输出波形,并测量V E 、V B 、V C 用晶体管毫伏表测量u o ,计算Av ,与设计的Rc 值所测试的结果相比较,得出结论。
5.观察静态工作点的变化,对放大器输出波形的影响,保持Vcc 、Rc 及u i 不变,改变R bi 值,使工作点偏低(引起截止失真)和偏高(引起饱和失真),用示波器观察并绘下放大器输出的波形,并用测试数据说明是何种失真波形。
相比较。
3.1.5、实验仪器1.直流稳压电源 1台 2.函数信号发生器 1台3.双踪示波器 VP--M5220A--1型 1台4.晶体管毫伏表 1台5.万用表 500型 1只3.1.6、预习与实验报告1.根据技术指标设计好电路,写出设计过程并绘出电路图。