多级放大电路设计及测试

3.16 多级放大电路的设计与测试

一．实验目的

1.理解多级放大直接耦合放大电路的工作原理和设计方法。

2.学习并熟悉设计高增益的多级直接耦合放大电路的方法。

3.掌握多级放大器性能指标的测试方法。

4.掌握再放大电路中引入负反馈的方法。

二．实验预习与思考

基本要求：

用给定的三极管2SC1815（NPN），2SA1015(PNP)设计多级放大器，已知Vcc=+12V，Vee=-12V，要求设计差分放大器恒流源的射极电流Ieq3=1-1.5mA,第二放大级射极电流Ieq4=2-3mA；差分放大器的单端输出不失真电压增益至少大于10倍，主放大级的不失真电压增益不小于100倍；双端输入电阻大于

10KOhm，输出电阻小于10Ohm，并保证输入级和输出级的直流电流为为零。

三．测试方法

静态工作点、增益、输入、输出阻抗、幅频特性等测试方法请参看前面的教学内容。

四．实验内容

用Multisim仿真设计结果，并调节电路参数以满足性能指标要求。给出仿真结果。

仿真实验电路：

测得放大电路单端输入电阻约为10KOhm，放大倍率3094.53倍。

由于放大倍率较大，如采用Ui=5mV，10kHz交流电，则放大电压

Uo=Ui*Au=15.47V，超出了放大电路的最大输出，因此接下来的仿真实验采用交流电压为100uV，500Hz的交流电源。

1.静态工作点测试

Ubq1 Uceq1 Ieq1 Ueq4 Ieq4 Uecq4

11.394V 2.281mA 4.757V

0 3.206V 1.374m

A

测试电路：

2.电路放大倍率的测试

差分放大级：

Ui1 Uo1 Av1 100uV 1.346mV 13.46倍主放大级：

Ui2 Uo2 Av2 1.346mV 309.453mV 229.9倍总放大倍数：Au= 3094.53倍

测试电路：

测试截图：

差分输入，输出波形：

主放大级输入、输出波形：

总输入，输出波形：

2.输入电阻测试

U U’R Ri

100uV 49.085uV 10kOhm 10.372kOhm

测试电路：测试结果:

输出电阻：Ro=4.032hm

3.频率特性的测量

F(Hz) 0.01fh 0.05fh 0.1fh 0.5fh fh 2fh 5fh 10fh

370

1850 3.7K 18.5 37K 74K

185K 370K

Au(dB ) 69.79

69.81

1

69.79

8

69.32

8

67.71 65.57

3

54.92

2

46.61

4

分析电路：

测试结果：幅频特性：

相频特性：