课程设计(两级放大电路的设计)

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两级放大电路实验报告

两级放大电路实验报告

两级放大电路实验报告两级放大电路实验报告引言在电子学领域中,放大电路是一种常见的电路设计,用于将输入信号放大到所需的输出信号级别。

本实验旨在通过搭建两级放大电路,探索其工作原理和性能特点。

实验器材和方法实验器材:1. 电压源2. 信号发生器3. 示波器4. 电阻5. 二极管6. 电容7. 三极管实验步骤:1. 搭建第一级放大电路,包括一个输入电容和一个电阻。

2. 连接信号发生器的输出端至第一级放大电路的输入端,调节信号发生器的频率和幅度。

3. 连接示波器,观察输入和输出信号的波形。

4. 测量输入和输出信号的幅度和相位差。

5. 搭建第二级放大电路,包括一个二极管和一个电阻。

6. 连接第一级放大电路的输出端至第二级放大电路的输入端。

7. 重复步骤3和4,测量第二级放大电路的性能。

实验结果与讨论第一级放大电路的性能:通过实验观察到,随着信号发生器输出信号的频率变化,输入和输出信号的幅度也发生变化。

在一定频率范围内,输入和输出信号的幅度基本保持一致,但随着频率继续增加,输出信号的幅度开始下降。

这是因为电容在高频下的阻抗变化导致信号的衰减。

此外,观察到输入和输出信号的相位差随着频率的变化而变化,这是由于电阻和电容的时间常数导致的。

第二级放大电路的性能:将第一级放大电路的输出信号连接至第二级放大电路的输入端后,观察到输出信号的幅度得到进一步放大。

这是因为第二级放大电路通过二极管的非线性特性,将输入信号放大到更高的幅度。

同时,观察到输出信号的波形发生了失真,这是由于二极管的非线性特性引起的。

此外,相比于第一级放大电路,第二级放大电路的频率响应范围更窄,对输入信号的频率要求更高。

结论通过本实验,我们成功搭建了两级放大电路,并观察到了其性能特点。

第一级放大电路可以将输入信号放大并保持一致的幅度响应,但在高频下会有信号衰减和相位差变化。

第二级放大电路通过二极管的非线性特性进一步放大信号,但会引起波形失真,并且对输入信号的频率要求更高。

电子实验报告:两级放大电路的设计、考试与调试报告

电子实验报告:两级放大电路的设计、考试与调试报告

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。

电子课程设计-二级晶体管放大电路Word版

电子课程设计-二级晶体管放大电路Word版

五邑大学电子技术课程设计报告题目:二级晶体管放大电路院系机电工程学院专业机械工程及其自动化学号 AP100学生姓名指导教师黄东完成日期 2 0 1 2 / 1 / 7一、设计题目:晶体管放大电路(1)设计一级晶体管放大电路,输入信号幅度≥20mv, 频率为1KHz,电源电压+5V,要求完成下面的技术指标:a. 电压增益A u ≥20b. 输入电阻Ri ≥2KΩc. 输出电阻Ro ≤50Ω(2)测量出输入电阻值,并说明该值于那些元件有关系。

(3)可选用的器件与元件二、方案的论证和设计1)工作原理:输入信号加到前级的输入端,经过前级放大后加到后级的输入端,再经后级放大。

在两级放大器中,放大器的输入端事实上就是前级的输入端,前级的输出也就是后级的输入,后级的输出也就是两级放大的输出;前级是后级的信号源,后级是前级的负载。

因此,两极放大的线性电压放大倍数就等于前后两级放大倍数的乘积;放大器的输入电阻就是前级的输入电阻;放大器的输出电阻就是后级的输出电阻。

2)设计电路的主要功能该电路具有实现输入信号放大的功能,能将较小的输入信号通过二级放大电路实现信号放大,从而获得必要的电压幅值或足够的功率,最终达到推动负载工作的使用要求。

3)设计原理图4)参数的设定1.计算后级电路电阻参数 节点B 电流方程为 1R I =2R I +B I 为了稳定静态工作点,令参数满足1R I >>B I因此,B 点位为CCB B B BE U R R R U 212+≈取1E I =1.mA ,并选β=91,则126)1(200E be I r β++= =200+(1+91)*26/1=2.592k第一级的放大倍数是beLC r R R A //u1β-=取1U A =120,取Ω=5101E R ,代入公式求出=C R 3.6k ΩCCCECC E R I U U R --=1, 取CEU =2V, 求得1E R =500Ω所以1E R 、1C R 取标称值 Ω=Ω=500,6.311C E R K R从而0.610.51 1.11B BE E E U U I R V =+=+⨯=1210100CCR B U I I AR R μ≈==+求得: Ω=Ω=k R R B B 15,k 5121 2、计算后级电路电阻参数(1)CCB B E U I R R β=++CE CC E U U U -=EE E I U R =2BBECC B I U U R -=3取标称值:3B R =150K Ω , ΩK R E 3.32=依据所计算的各个零件的数值列元件清单5)元件清单:6)数据记录:(1K )表1表27)数据计算:由表1可知,Au=Uo/Ui=1990/20=99.5用万用表测得β=91Vb1=Rb2*Ucc/Rb1+Rb2=15000*5/(51000+1500)=1.14VVe=Vb-Ube=1.14-0.6=0.54VIe=Ve/Re=0.54/510=1.06mARbe1=200+(1+β)26/1.06=2.50 KΩIb2=(Ucc-Ube)/Rb+(1+B)Re=(5-0.60)/150000+(1+91)*3300=0.0097 mAIc=Ie=(1+β)*Ib=0.0097*(91+1)=0.90mARbe2=200+(1+β)*26/Ie=200+(1+91)*26/0.90=2.86 KΩ所以,Ri=Rb11//Rb12//rbe1=51//15//2.5≈2.1 KΩRo=Re2//(Re1+rbe2)/(1+β)=2.86*(2.50+2.86)*(91+1)/2.86+(2.50+2.86)≈26.80Ω8)结论与分析:由计算结果可知该电路的输入电阻Ri=2.1KΩ,大于2 KΩ,输出电阻Ro=26.80Ω,小于50Ω,电压增益Au=99.5,大于50。

课程设计(两级放大电路的设计)

课程设计(两级放大电路的设计)

新疆大学课程设计报告所属院系:电气工程学院专业:电气工程及其自动化课程名称:电子技术基础A设计题目:两级放大电路的设计班级:学生姓名:学生学号:指导老师:完成日期:3.图2以同样的方法测量出1CV,2B V,2E V.记录到表格4中。

V,1B V,2CV1C V1E V2B V2C V2E VB12.2435V8.5451V 1.6001V3.0847V 7.9905V 2.4317V图3三.放大倍数的测量调整函数发生器,使放大器输入imU=5mA,f=1KHZ的正弦信号,测量输出电压U,计算电压增益。

如下图5。

om图4由示波器得到其输入和输出波形如下图6,两者进行比较。

图5放大倍数的测量输入U im输出U om增益A v5mV 362mV 73图6四.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=1KΩ;测试输出电阻时,在输出口接入负载电阻R L=1KΩ。

由于本次试验是电路的两级放大所以有以下性质:1.多级放大器的输入电阻等于第一级放大器的输入电阻;2.多级放大器的输出电阻等于末级放大器的输出电阻;3.后级放大器的输入电阻是前级放大器的负载;4.前级放大器的输出电路是后级放大器的信号源;5.总的电压增益等于各级电压增益相乘。

两次电压法测输入电阻如图:图7输入电阻的测量U s U i取样电阻R R i=R错误!未找到引用源。

U i/(U s错误!未找到引用源。

U i)3.536mV 2.903mV 1K 4322Ω图8两次电压法测输出电阻如下图:图9图10输出电阻的测量U o U o’负载电阻R L R o=R L错误!未找到引用源。

(U o/U o’错误!未找到引用源。

1)264.191mV 125.143mV 1K 901Ω图11五.测量两级放大器的幅频、相频曲线图12频率值(Hz)f L/2f L f0/2f02f0f H10f H总带宽△f 9.318.65001k2k425.1k 4.251MU O29.651.972.872.872.851.97.54425K图13三.总体设计1.总体电路电路的是由电源输入信号到一级共射的放大电路,再到二级的共射的放大电路,最后输出,实现电压或电流的放大。

两级交流放大器设计报告

两级交流放大器设计报告

课程设计报告所属院系:电气工程学院专业:自动化课程名称:电子技术基础A设计题目:两级交流放大器的设计班级:学生姓名:学生学号:指导老师:完成日期:2011.7.8两级交流放大器的设计两级交流放大器的设计具有组装简单、调试方便、工作稳定的实验设计电路。

设计中包括电源输入电路,一级同相放大电路,二级反相放大电路三部分。

通过电路实现电压放大,稳定增益,确定放大电路的通频带,并且用仿真软件进行仿真分析。

一、设计方案1.拟定系统方案框图两级交流放大电路的设计,整个系统是由那些模块组成,这三部分分别为:电源输入电路,一级同相放大电路,二级反相放大电路。

系统方框图如下图1。

图1两级交流放大的系统组成图根据各模块的系统功能进行分析,了解各部分的波形形式如下图并选择各模块所需的电路形式。

图2 两级交流放大电路各部分输入输出电压波形2.方案的分析与比较:(1)采用两个LM741运算放大器共同组成两级交流放大电路。

其电路图如下图所示:图3 两级交流放大图(2)采用两个2N2222A放大器组成放大电路图4 两级交流放大图比较:方案一与方案二比较,一是电压波形无失真,增益能够达到,方案一的技术指标比较完善。

二是,在完成技术指标的条件下,方案一实验电路所需元件数较少,更为简单,更加容易实现。

三是经济指标的比较,在完成以上指标的情况下,方案一比方案二更容易实现,且所需要的元件数少很多,因而所需价格较低,经济方面大有节约。

综上所述,方案一为最佳方案。

二、单元电路的设计和计算1.单元电路的设计1.1第一级放大电路图根据以上分析,第一级放大电路图如下图所示:图5 第一级放大电路图如图5第一级放大电路采取同相放大电路,图中LM741为反相运算放大器,输入信号源为5mV的电压,通过运算放大器使得电压增益为10,R2是第一级交流放大器的负载,也是一级交流放大器与第二级交流放大器之间的输入电阻R i2,,,C2是第二级交流放大器的耦合电容。

全差分两级放大电路

全差分两级放大电路

综合课程设计研究报告课题名称:全差分两级运放研究人员:指导教师:王向展宁宁201 年1月1日微电子与固体电子学院目录一、绪论 (1)(一)研究工作的背景与意义 (1)(二)国内外现状分析 (1)二、研究目标、研究内容与技术指标 (1)(一)研究目标 (2)(二)研究内容 (2)(三)关键技术 (2)(四)技术指标 (3)三、电路工作原理 (3)(一)电路结构理论 (4)(二)关键电路模块 (4)(三)非理想效应 (5)四、电路设计与仿真 (6)(一)电路设计方案 (6)(二)电路设计结构 (9)(三)电路仿真及结果 (10)五、全文总结与展望 (12)参考文献 (13)一、绪论(一)研究工作的背景与意义随着模拟集成电路技术的发展,高速、高精度运算放大器得到广泛应用。

全差分运算放大器在输入动态范围、抑制共模信号和噪声的能力等方面,较单端输出运放有很大优势,成为应用很广的电路单元。

另外,全差分输出时的输出电压信号幅度比单端输出时增大一倍,这对低电源电压供电的现代CMOS电路尤为重要,因为这可以扩大输出信号的动态范围。

因此,本文讨论并设计了满足一定要求的全差分运算放大器。

(二)国内外现状分析从第一颗运算放大器IC问世到现在,运算放大器技术已经在半导体制造工艺和电路设计两方面取得了巨大进展。

在大约40年的发展过程中,IC制造商们利用上述先进技术设计出了近乎“完美”的放大器。

虽然什么是理想放大器很难有一个精确定义,但它却为模拟设计工程师提供了一个目标。

理想放大器应该无噪声、具有无穷大增益、无穷大输入阻抗、零偏置电流以及零失调电压,它还应该不受封装尺寸限制,不占用空间。

上述这些,都是许多教科书为了得到简单的传递函数而做出的种种假设。

未来放大器市场增长的驱动力主要有三方面:其一,便携式应用的低功耗要求将推动具有低操作电源电压/电流的放大器增长;其二,高分辨率应用需要能降低噪声和失真度的放大器;其三,由于性能和价格压力持续上扬,因此能够集成其他功能的放大器前景乐观。

2级运放课程设计

2级运放课程设计

2级运放课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握二级运放的基本原理,理解运放电路的组成及各部分功能。

2. 使学生了解二级运放电路的电压增益、输入输出阻抗等性能参数,并能进行简单的计算。

3. 引导学生掌握运放电路的频率响应特性,了解影响频率响应的因素。

技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计二级运放电路的能力,能够根据需求选择合适的运放型号及外围元件。

2. 提高学生分析、调试二级运放电路的能力,能够解决实际应用中遇到的问题。

3. 培养学生使用仿真软件对二级运放电路进行仿真测试,优化电路设计。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学生主动探究、创新的精神。

2. 培养学生团队协作精神,提高沟通与表达能力,学会倾听他人意见。

3. 引导学生认识到电子技术在国家发展和社会进步中的重要性,树立为国家和民族振兴贡献力量的信念。

课程性质分析:本课程为电子技术专业课程,旨在使学生掌握二级运放的基本原理、电路设计及应用,提高学生实际操作能力。

学生特点分析:二年级学生已具备一定的电子技术基础,具有较强的求知欲和动手能力,但部分学生对理论知识掌握不够扎实。

教学要求:1. 理论与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力。

2. 采用案例教学,提高学生的实际应用能力。

3. 强化团队合作,培养学生的沟通与表达能力。

二、教学内容1. 二级运放基本原理:讲解运放的理想模型、工作原理,重点分析差分放大电路、互补输出级电路的原理及作用。

相关教材章节:第二章第二节2. 二级运放性能参数:介绍电压增益、输入输出阻抗、带宽等性能参数,并进行简单的计算分析。

相关教材章节:第二章第三节3. 运放电路设计:讲解如何根据需求选择合适的运放型号,设计二级运放电路,包括偏置电路、反馈网络等。

相关教材章节:第二章第四节4. 运放电路的频率响应:分析影响运放电路频率响应的因素,探讨如何优化电路设计以提高频率响应性能。

相关教材章节:第二章第五节5. 仿真软件应用:介绍仿真软件在二级运放电路设计中的应用,指导学生进行电路仿真测试及优化。

晶体管两级放大电路的设计与制作

晶体管两级放大电路的设计与制作

晶体管两级放大电路的设计与制作1. 引言晶体管是一种半导体器件,广泛应用于电子电路中。

晶体管可以实现信号放大的功能,而晶体管两级放大电路是一种常见的电路结构,用于增强输入信号的幅度。

本文将介绍晶体管两级放大电路的设计与制作过程。

2. 电路设计晶体管两级放大电路由两个级联的放大器组成,每个放大器中都包含一个晶体管。

在设计过程中,需要考虑以下几个方面:2.1 放大倍数根据实际需求确定所需的放大倍数。

放大倍数越高,输出信号的幅度将越大。

2.2 输入与输出阻抗匹配为了最大限度地传递信号能量,输入与输出阻抗应该尽可能地匹配。

这可以通过合适选择元件值和连接方式来实现。

2.3 直流偏置为了使晶体管工作在合适的工作点上,需要对其进行直流偏置。

这可以通过添加适当的偏置网络来实现。

2.4 反馈网络为了提高电路的稳定性和线性度,可以添加反馈网络。

反馈网络可以减小电路的非线性失真,并改善频率响应。

2.5 负载电阻为了使输出信号能够驱动负载,需要添加适当的负载电阻。

负载电阻的选择应该考虑负载的阻抗和所需的输出功率。

3. 电路制作3.1 元件选择根据设计要求选择合适的晶体管、电容和电阻等元件。

在选择过程中,需要考虑元件参数、性能和可获得性等因素。

3.2 PCB设计使用PCB设计软件进行电路布局和布线。

合理规划元件位置和连线路径,以确保信号传输的稳定性和可靠性。

3.3 焊接与组装根据PCB设计将元件焊接到PCB板上。

注意焊接质量和连接可靠性,确保每个连接点都牢固可靠。

3.4 测试与调试完成焊接后,对电路进行测试与调试。

使用示波器、信号发生器等仪器检测输入输出信号,并根据实际情况调整元件值或连接方式。

4. 结论晶体管两级放大电路是一种常见的电路结构,用于增强输入信号的幅度。

在设计与制作过程中,需要考虑放大倍数、输入输出阻抗匹配、直流偏置、反馈网络和负载电阻等因素。

通过合理选择元件和进行电路布局、焊接与组装,可以实现晶体管两级放大电路的设计与制作。

两级放大电路的设计

两级放大电路的设计

两级放大电路的设计设计一个两级放大电路是比较常见的任务,下面是一个例子,其中包括了详细的电路图和设计步骤。

电路图如下所示:```VinR1_____,_____AmplifierC1,___R3_________,_____AmplifierC2,___R4____Vout```设计步骤:1.确定电路的增益要求:首先需要确定想要实现的放大倍数。

假设我们的目标增益为100倍。

2.选择放大器:为了实现高放大倍数,可以使用两级放大电路。

在这个设计中,我们选择了两个晶体管放大器作为两个级别。

晶体管放大器通常有高增益和低失真,非常适合这个任务。

3.确定电路参数:根据放大倍数的要求和所选择的晶体管类型,我们需要确定电路中各个元件的参数。

-首先选择适当的电阻值R1和R3,这些电阻将决定第一个放大器的放大倍数。

-计算电容C1,这将决定第一个放大器的截止频率。

-选择电阻值R4,这将决定第二个放大器的放大倍数。

-计算电容C2,这将决定第二个放大器的截止频率。

4.计算元件值:根据上述参数选择适合的电阻和电容值。

计算电阻和电容的具体值时,需要考虑晶体管的输入和输出特性,以及对放大器的频率响应要求。

5. 进行仿真:使用电路仿真软件如LTspice来模拟电路的性能。

输入一个合适的测试信号Vin,观察输出信号Vout的波形和增益,检查是否符合设计要求。

6.调整和优化:根据仿真结果,可以进一步调整电阻和电容的值以优化电路性能,确保输出信号的稳定和正确。

7.PCB设计:一旦确定了电路的性能,可以设计一个PCB板来制作实际的电路。

在这个过程中,需要注意避免干扰和定位电路元件。

8.组装和测试:在组装电路之前,需要仔细检查电路连接和布局。

完成组装后,要对电路进行测试以确保其性能符合预期。

总结:两级放大电路设计是一个综合性的任务,需要考虑多个因素。

根据实际应用的具体要求,可以采用不同的配置和元件来设计电路,以实现所需的增益和频率响应。

通过合理的参数选择和优化,可以得到一个满足设计要求的电路。

两级放大电路的设计

两级放大电路的设计

两级放大电路的设计1.设计原理:2.设计步骤:a.确定所需的放大倍数:根据输入信号的幅度和输出信号的要求,确定需要的总增益。

例如,如果输入信号范围为0-1V,输出信号范围为0-10V,那么所需的放大倍数为10。

b.选择放大器类型:根据设计要求选择适当的放大器。

常见的放大器类型包括共射放大器、共基放大器和共集放大器。

每种放大器类型都有其特定的优点和限制,需要根据实际情况进行选择。

c.确定每个放大器的放大倍数:根据总增益和放大器类型,确定每个放大器的放大倍数。

例如,如果总增益为10,可以选择第一级放大器的增益为2,第二级放大器的增益为5d.计算电路参数:根据所选放大器的特性和放大倍数,计算电路参数,包括电阻、电容和电源电压等。

这些参数决定了电路的工作条件和性能。

e.仿真和测试:使用电路仿真软件进行模拟,检查电路的性能和稳定性。

如果可能,可以通过实际电路测试来验证仿真结果。

3.注意事项:a.选择合适的放大器类型:根据需求选择适当的放大器类型。

共射放大器适用于高增益和中等输出阻抗的要求,共基放大器适用于低输入阻抗的要求,共集放大器适用于高输入阻抗和低输出阻抗的要求。

b.使用合适的元件:选择合适的电阻、电容和其他元件来满足设计要求。

尽量使用高质量和精确的元件,以确保电路的性能和稳定性。

c.控制电路稳定性:通过合理的电路布局和电源去耦等方法,控制电路的稳定性。

这包括降低反馈电容和压摆率等因素对电路性能的影响。

d.选用合适的电源:选择合适的电源电压和电流,以满足所需的输出要求。

确保电源电压和电源电流的稳定性和可靠性。

4.设计实例:假设我们需要设计一个两级放大电路,将输入信号的幅度从0-1V放大到0-10V,增益为10。

我们选择使用两个共射放大器,第一级放大器的增益为2,第二级放大器的增益为5我们可以根据每级放大器的增益和公式Av_total = Av1 * Av2来计算总增益。

在这个例子中,总增益= 2 * 5 = 10,满足设计要求。

两级放大电路的设计

两级放大电路的设计

放大级数的确定
多级放大电路的级数主要根据对电路的电压增益(放大倍数)的要求来确定。 由指标要求: Av>250 放大电路的级数。
电路形式的选择
要考虑的因素主要包括:是小信号放大型还是大信号(功率)放大型;各级放大电路 的组态及级间信号的耦合方式等。 由指标要求:Vi≤10mV 由Ri>10kΩ 和D<5% 由BW=50Hz~50kHz 放大电路是小信号放大型; 放大电路的组态; 放大电路级间信号的耦合方式;
由f L C1,C2,C3,CE 由f H CO
在本电路中,电容的耐压值应取实际工作电压的2倍以上.
华南理工大学电工电子教学实验中心 制作
——设计指南 《模拟电路单元及系统实验》 实验四:单级放大电路的研究
指标核算与电路确定
指标核算是指根据已设计的电路参数逐级进行理论计算,核算各项指标(静态工作 点、Av、Ri、Ro、f L、f H等)是否满足设计要求,否则需要重新设计计算。 尤其是对静态及动态指标均有影响的电路参数,需要通过指标核算,确认其取值是 否合理。 静态工作点的核算 T1级:
华南理工大学电工电子教学实验中心 制作
——电路的安装 《模拟电路单元及系统实验》 实验四:单级放大电路的研究
布线注意事项
1、布线的顺序一般是先布电源线与地线,然后按布线图从输 入到输出依次连接好各元器件和接线。在此条件下,尽量 做到接线短、接线少、测量方便。 2、集成电路的安装:集成电路引脚必须插在面包板中央凹槽 两边的孔中。 3、 为便于检查,尽可能采用不同颜色的导线;尽量在器件 周围连线,并不允许导线在集成块上方跨过,或从三极管 下方穿过。 4、查线无误,才能接通电源。查线时仍以集成电路或三极管 的引脚为出发点,逐一检查与之相连的元件和导线。

两级放大电路的设计方案(参考版)

两级放大电路的设计方案(参考版)

设计指标:A V >250,R i ≥10kΩ,R L =5.1kΩ,BW=50Hz~50kHz ,D<5% 。

设计条件:输入信号(正弦信号):2mV≤V i ≤5mV ,信号源内阻:R s =50Ω,电源电压:V CC =12V ;半导体三极管9013,参数:β=100,r bb ’=300Ω,C μ=5pF ,f T =150MHz ,3V≤V CC ≤20V ,P CM =625mW ,I CM =500mA ,V (BR)CEO =40V 。

1.电路选型:小信号放大电路选用如图1所示两级阻容耦合放大电路,偏置电路采用射极偏置方式,为了提高输入电阻及减小失真,满足失真度D<5%的要求,各级射极引入了交流串联负反馈电阻。

2.指标分配:要求A V >250,设计计算取A V =300,其中T 1级A V1=12,A V2=25;R i ≥10kΩ要求较高,一般,T 1级需引入交流串联负反馈。

3.半导体器件的选定指标中,对电路噪声没有特别要求,无需选低噪声管;电路为小信号放大,上限频率f H =50kHz ,要求不高,故可选一般的小功率管。

现选取NPN 型管9013,取β=100。

4.各级静态工作点设定动态范围估算:T 1级:im1imax V112,V A ===om1V1im11284mV V A V ==⨯=。

T 2级:im2om1V284mV , 25V V A ===,om2V2im22584 2.1V V A V ==⨯=。

为避免饱和失真,应选:CEQ om CE(sat)C V V ≥+ ;可见 T 1级V CEQ1可选小些,T 2级V CEQ2可选大些。

CQ CQ CM CEQ CM T T I I I I I ≥+12取值考虑:设定主要根据,由于小信号电压放大电路较小;另从减小噪声及降低直流功率损耗出发,、工作电流应选小些。

T 1级静态工作点确定:TCQ1TCQ1T CQ1CQ1CQ1BQ1CEQ13k Ω, ',100'30026mV'100260.963mA30003000.7mA 0.07mA , V 2V>0.12VV r r r I V I r V r r I II I ββββ≥=+====-⨯≤=-====be1be1bb bb be1bb 取依可推得其中,,可求得选,T 2级静态工作点确定:一般应取CQ2CQ1I I > ,CEQ2CEQ1V V > 选 :CQ2CQ2BQ2CEQ21.2mA , 0.012mA , V 4V>3V I I I β====5.偏置电路设计计算(设BEQ 0.7V V =)T 1级偏置电路计算:Rb1BQ1BQ1CC 10100.0070.07mA 11124V33I I V V ==⨯===⨯=取故:CC BQ1b1b1124114.286k Ω0.07V V R I --=== 取标称值120kΩ 22Rb1b1b110.071200.588mW<W 8P I R ==⨯= 选b1R 120kΩ /1W 8BQ1b2Rb2Rb1BQ144463.492k Ω0.070.0070.063V R I I I =====-- 取标称值62kΩ22Rb2b2b210.063620.246mW<W 8P I R ==⨯= 选b2R 62kΩ /1W 8BQ1BEQ1BQ1BEQ1e1EQ1BQ140.7 3.3 4.67k Ω(1)1010.070.707V V V V R I I β---====≈+⨯22Rc1'EQ1c1'10.7070.30.15mW<W 8P I R ==⨯=22Rc1''EQ2c1''10.707 4.7 2.15mW<W 8P I R ==⨯=e1e111'/W ''/W 88R R ΩΩ选 300 选 4.3kCC CEQ1EQ1CC CEQ1BQ1BEQ1C1CQ1CQ1()12240.79.571k Ω0.7V V V V V V V R I I -------+====取标称值9.1kΩ22Rc1CQ1c110.79.1 4.46mW<W 8P I R ==⨯=选C1R 9.1kΩ /1W 8T 2级偏置电路计算:Rb3BQ3BQ2CC 10100.0120.12mA 11124V 33I I V V ==⨯===⨯=取故: CC BQ2b3Rb312466.67k Ω0.12V V R I --=== 取标称值68 kΩ 22Rb3Rb3b310.12680.979mW<W 8P I R ==⨯= 选b3R 68kΩ /1W 8BQ2BQ2b4Rb4Rb3BQ24437.04k Ω0.120.0120.108V V R I I I =====-- 取标称值36 kΩ22Rb4Rb4b410.108360.42mW<W 8P I R ==⨯= 选b4R 36kΩ /1W 8BQ2BEQ2BQ2BEQ2e2EQ2BQ2e2e2e2e2e140.7 3.32.723k Ω(1)1010.012 1.212'()'''56'' 2.7k ΩV V V V R I I R R R R R β---=====+⨯=Ω=分为交流负反馈、,取,22Rc2'EQ2c2'11.2120.0560.082mW<W 8P I R ==⨯=22Rc2''EQ2c2''11.2122.73.97mW<W 8P I R ==⨯=e2e211'/W ''/W 88R R ΩΩ选 56 选 2.7kCC CEQ2EQ2C2CQ212440.73.92k Ω1.2V V V R I ----+=== 取标称值3.9kΩ22Rc2CQ2c211.2 3.9 5.62mW<W 8P I R ==⨯=选C2R 3.9kΩ /1W 86.静态工作点的核算T 1级:b2CC BEQ1b1b2CQ1BQ1b1b2e162120.7120621000.67mA 12062//(1)101 4.612062R V V R R I I R R R βββ-⨯-++===⨯=⨯+++⨯+CQ1CEQ1CC CQ1c1e1(1)I V V I R R ββ=--+4.6 2.79V ⨯⨯⨯=0.67=12-0.679.1-101100符合设计要求。

两级放大器的设计

两级放大器的设计

两级放大器的设计摘要:两级放大器在实际生活中有着非常重要的作用,它可以把我们生活中需要的信号进行放大来便利人们的生活。

在生活中有着非常广泛的应用。

该设计是两级放大器的设计,首先是对设计方案的选择和设计,详细分析了两级放大器的所需数据,然后在multisim中选择所需的元器件来进行电路的设计。

通过改变电路的电压来进行动态的分析。

仿真结果表明:在电路中输入的电压在第二级放大器的输出端可以准确的看到放大了1000倍,实现了题目的要求。

关键词:两级放大器;电路仿真;设计目录1.设计任务与要求2.方案设计与论证3.单元电路的设计与仿真3.1第一级放大器的设计3.2第二级放大器的3.3桥式整流电源的设计4.总电路设计及其仿真调试过程4.1总体电路的设计4.2仿真结果及其分析5.结论和心得6.参考文献1.设计任务与要求(1)中频带电压的放大增益1000(2)通频带30HZ—30KHZ(3)输出电阻10(4)输入电阻20K(5)负载电阻20K(6)最大不失真输出电压5V(7)用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计所需的正负直流电源2.方案的设计与论证两级放大器的设计具有组装简单,调试方便,工作稳定的实验电路。

设计中包括电源输入电路,一级同相放大电路,二级反相放大电路三部分。

电路原理图如下图2.1所示:图2.1 两级放大器电路原理由设计与要求可以知道,两级放大器设计的实验主要分为三部分,即对于电源输入信号和第一级放大电路,第二级放大电路的设计。

进过分析,电源输入信号电路是桥式整流滤波集成稳压块所设计出来的正负直流电源。

第一级放大电路可以是由同相放大电路的组成,第二级放大电路是由反相放大电路所组成。

由于所需要的电压放大倍数是1000,而同相放大器的电压放大倍数在1—100之间,反相放大器的电压放大倍数在0.1—100之间,因此放大1000倍的设计就可以使用这两个放大器来实现。

因为设计初稿有很多东西都是借鉴书上或者网站上的东西,Multisim 则是第一次接触的仿真软件,因此有的某些电器元件只能够使用Multisim 中所有的。

两集放大电路课程设计

两集放大电路课程设计

两集放大电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握放大电路的基本概念、分类和工作原理;2. 使学生了解两级放大电路的组成、特点及应用;3. 引导学生理解放大电路中静态工作点的重要性,并能正确设置;4. 帮助学生掌握放大电路的性能指标及其影响。

技能目标:1. 培养学生能够正确分析两级放大电路的原理和性能;2. 使学生具备设计简单两级放大电路的能力,能够进行电路仿真和实验操作;3. 培养学生能够运用所学知识解决实际电路问题。

情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其主动学习和探究的精神;2. 培养学生的团队协作意识,使其在合作中共同解决问题;3. 引导学生认识到电子技术在国家发展和人民生活中的重要作用,培养其社会责任感和使命感。

课程性质分析:本课程为电子技术基础课程,旨在让学生掌握放大电路的基本知识,培养其实践操作能力。

学生特点分析:学生已具备一定的电子技术基础,具有较强的求知欲和动手能力。

教学要求:结合课程内容和学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。

通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续相关课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 放大电路基本概念:介绍放大电路的定义、分类及其在电子技术中的应用;教材章节:第一章 放大电路概述2. 放大电路工作原理:讲解放大电路的基本工作原理,包括静态工作点的设置、动态范围等;教材章节:第二章 放大电路工作原理3. 两级放大电路组成与特点:分析常见的两级放大电路的组成、特点及应用场景;教材章节:第三章 两级放大电路4. 放大电路性能指标:阐述放大电路的性能指标,如增益、带宽、输入输出阻抗等;教材章节:第四章 放大电路性能指标5. 两级放大电路设计方法:介绍两级放大电路的设计步骤和注意事项;教材章节:第五章 两级放大电路设计6. 电路仿真与实验操作:指导学生运用电路仿真软件进行两级放大电路的仿真实验,并进行实际电路搭建与测试;教材章节:第六章 电路仿真与实验7. 实际应用案例分析:分析两级放大电路在实际应用中的典型案例,让学生了解其工程应用;教材章节:第七章 实际应用案例教学内容安排与进度:按照以上大纲,共计7个部分,每部分安排2个课时,共计14个课时。

两级放大电路的设计

两级放大电路的设计

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、各性能指标的调试原理。

三、实验原理1、多级放大器指标的计算多级放大器的输入电阻等于第一级放大器的输入电阻;多级放大器的输出电阻等于末级放大器的输出电阻;后级放大器的输入电阻是前级放大器的负载;前级放大器的输出回路是后级放大器的信号源;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图所示,该放大器为电容耦合的两级放大器。

四、测试方法1、静态工作点的测试对直流电压的测量,可以用模拟式指针万用表、数字万用表以及示波器等能够对直流信号产生响应的仪器来测量。

2、电压增益的测试用信号源输出一个5mV左右的小信号作为放大器的输入信号,然后用晶体管毫伏表或者示波器直接测量放大器的输入、输出电压,有A v=v ov i⁄即可得到。

3、输入、输出电阻的测试输入、输出电阻均采用“两次电压法”测量4、幅频特性测量获取两端网络幅频特性曲线可以采用点频法,改变输入信号的频率,测量相应的输入输出电压值,求放大倍数,取得不同频率点对应的放大倍数,即可绘制幅频特性曲线。

五、实验内容1、测试静态工作点令V cc=+12V,调节R w,使放大器第一级工作点V E1=1.6V静态工作点的测试2、放大倍数的测量调整函数发生器,使放大器U i=5mV(本报告为峰峰值),f=1kHz的正弦信号放大倍数的测量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。

取样电阻R=1kΩ,负载电阻R L=1kΩ。

输入、输出电阻的测量4、测量两级放大器的频率特性,并绘出频率特性曲线幅频特性的测试六、实验总结1、在仿真过程中,应使用multisim正确搭建电路;2、取样电阻的R的选择应与R i为同一数量级,过小或过大都会使测量误差增大;3、在测量频率特性时,要保持输入信号电压值不变。

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新疆大学
课程设计报告
所属院系:电气工程学院
专业:电气工程及其自动化
课程名称:电子技术基础A
设计题目:两级放大电路的设计
班级:
学生姓名:
学生学号:
指导老师:
完成日期:
3.
图2
以同样的方法测量出1C
V,2B V,2E V.记录到表格4中。

V,1B V,2C
V1C V1E V2B V2C V2E V
B
1
2.2435V8.5451V 1.6001V
3.0847V 7.9905V 2.4317V
图3
三.放大倍数的测量
调整函数发生器,使放大器输入im
U=5mA,f=1KHZ的正弦信号,测量输出电压
U,计算电压增益。

如下图5。

om
图4
由示波器得到其输入和输出波形如下图6,两者进行比较。

图5
放大倍数的测量
输入U im输出U om增益A v
5mV 362mV 73
图6
四.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=1KΩ;测试输出电阻时,在输出口接入负载电阻R L=1KΩ。

由于本次试验是电路的两级放大所以有以下性质:
1.多级放大器的输入电阻等于第一级放大器的输入电阻;
2.多级放大器的输出电阻等于末级放大器的输出电阻;
3.后级放大器的输入电阻是前级放大器的负载;
4.前级放大器的输出电路是后级放大器的信号源;
5.总的电压增益等于各级电压增益相乘。

两次电压法测输入电阻如图:
图7
输入电阻的测量
U s U i取样电阻R R i=R错误!未找到引
用源。

U i/(U s错误!
未找到引用源。

U i)
3.536mV 2.903mV 1K 4322Ω
图8
两次电压法测输出电阻如下图:
图9
图10
输出电阻的测量
U o U o’负载电阻R L R o=R L错误!未找到引用源。

(U o/U o’错误!未找到引用源。

1)
264.191mV 125.143mV 1K 901Ω
图11
五.测量两级放大器的幅频、相频曲线
图12
频率值(Hz)f L/2f L f0/2f02f0f H10f H总带

△f 9.318.65001k2k425.1k 4.251M
U O29.651.972.872.872.851.97.54425K
图13
三.总体设计
1.总体电路
电路的是由电源输入信号到一级共射的放大电路,再到二级的共射的放大电路,最后输出,实现电压或电流的放大。

图14
四.小结
由于多级放大电路各级间的静态工作点相互影响,一般情况下,应通过EDA软件调试各级的静态工作点,基本合适后再搭建电路,进行实际测试。

(1)对该电路进行静态工作点的测试,由测量数据可知:对于晶体管T1,V BE1=V B1-错误!未找到引用源。

V E1=0.64V,V CE1=V C1错误!未找到引用源。

V E1=6.95V;对于晶体管T
,V BE2=V B2错误!未找到引用源。

V E2=0.65V,V CE2=V C2错误!未找到引用源。

V E2=5.56V。

2
T1、T2均良好的工作在线性区,可以用于电路的放大。

(2)输入峰值U m=5mV,f=1kHz的交流小信号,测试电压增益测,得电压增益A=+73。

(3)输入电阻4322Ω,输出电阻901Ω。

(4)对该电路进行交流分析,幅频测试上限截止频率425.1KHz,下限截止频率18.6Hz,带宽425KHz。

体会及收获:通过本次自主的设计实验,让那个我对multisim这个软件有了进一步的了解和认识,通过利用该软件,我学会了对一些电路的仿真实验,对其基本性质有了更深一部分的体会,特别是这个两级放大电路的设计实验,我对三极管,电阻,电容,示波器,信号发生器,万用表等有了直观的认识,对电路的两级放大作用是怎么工作的有了很深的认识,相信这对我以后的生活有很好的帮助。

五.参考资料
1.模拟电子技术基础(第三版)作者:童诗白,华成英出版日期:2003 年12月
2.Multisim10 电路设计及应用作者 : 王冠华编著出版社:国防工业出版社 2008-6 出版
3.电子线路作者:孙成林,杨晓剑出版时间: 2009-8-1。

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