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实验六射频放大器的设计

实验六射频放⼤器的设计实验六射频放⼤器的设计、仿真和测试⼀、实验⽬的1、了解描述射频放⼤器的主要性能参数及类型2、掌握放⼤器偏置电路设计⽅法3、了解最⼩噪声、最⼤增益放⼤器的基本设计⽅法4、掌握放⼤器输⼊、输出⽹络的基本结构类型5、掌握⽤ADS 进⾏放⼤器仿真的⽅法与步骤⼆、实验原理常⽤的微波晶体管放⼤器有低噪声放⼤器、宽带放⼤器和功率放⼤器。

⽬的是提⾼信号的功率和幅度。

低噪声放⼤器的主要作⽤是放⼤天线从空中接收到的微弱信号，减⼩噪声⼲扰，以供系统解调出所需的信息数据。

功率放⼤器⼀般在系统的输出级，为天线提供辐射信号。

微波低噪声放⼤器的主要技术指标有:噪声系数与噪声温度、功率增益、增益平坦度、⼯作频带、动态范围、输⼊输出端⼝驻波和反射损耗、稳定性、1dB 压缩点。

1、⼆端⼝⽹络的功率与功率增益及主要指标信号源的资⽤功率实际功率增益转换功率增益资⽤功率增益*max in sin a in P P P Γ=Γ==*out LL L max an =P P P ==ΓΓ22212222(1)1(1)L Lin L in S P G P S -Γ==-Γ-Γ222210222211/11s LT L a s Ls in LG P P S G G G S -Γ-Γ===-ΓΓ-Γ()22212211(1)/11s avsan a soutS GP P S -Γ==-Γ-Γ2.放⼤器的稳定性⽆条件稳定：不管源阻抗和负载阻抗如何，放⼤器输⼊输出端反射系数的模都⼩于1，⽹络⽆条件稳定（绝对稳定）条件稳定：在某些范围源阻抗和负载阻抗内，放⼤器输⼊输出反射系数的模⼩于1，⽹络条件稳定（潜在不稳定）由于放⼤器件内部S12产⽣的负反馈导致放⼤器⼯作不稳定！稳定性设计是设计放⼤器时⾸要考虑的问题。

匹配⽹络与频率有关；稳定性与频率相关；可能情况是设计的频率稳定⽽其他频率不稳定。

⽆条件稳定的充分必要条件：稳定性系数K输⼊、输出稳定性圆(条件稳定)：|Гin|=1 或 |Гout|=1在Smith 圆图上的轨迹输出稳定性圆判别该输出稳定性区域？稳定圆不包含匹配点，|S11|<1时： |Гin|<1，稳定，匹配点在稳定区 |S11|>1时： |Гin|>1，不稳定，匹配点在不稳定区输⼊稳定性圆（条件稳定）3.最⼤增益放⼤器设计（共轭匹配）源和负载与晶体管之间达到共轭匹配时，可实现最⼤增益。

实验六-多级放大器的频率补偿和反馈

引导：为客户指引方向或介绍产品，手势自然、有礼，保持微笑和眼神交流。
介绍：详细介绍产品特点、性能和价值，让客户充分了解产品，同时注意用词恰当、专业。
送别：在客户离开时，礼貌地告别并感谢客户的来访，目送客户离开，保持微笑和热情。
商务交往中的沟通礼仪
倾听为主：认真倾听客户的需求和意见，不打断对方讲话
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拓展人际关系：与同事、客户和行业专家建立良好的人际关系，扩大人脉圈，获取更多的职业机会。
寻求晋升机会：通过在工作中表现出色和积累经验，寻求晋升为管理层或自主创业的机会，实现个人职业价值的提升。
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掌握沟通技巧：善于倾听客户需求，了解客户的购买动机和预算，提供有针对性的推介。
灵活运用销售技巧：结合客户的需求和喜好，运用适当的销售技巧，促成交易。
销售谈判与成交技巧
了解客户需求：深入了解客户的购买动机和需求，以便为客户提供最合适的奢侈品。
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奢侈品基础知识奢侈品销售技巧奢侈品销售礼仪奢侈品销售法律法规奢侈品销售案例分析奢侈品销售职业发展
奢侈品基础知识
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奢侈品的定义与分类
奢侈品的定义：指具有高昂价格、稀缺性、独特性等特点的消费品，通常被视为高端、豪华、品质卓越的代表。

实验六集成运算放大器的应用模拟运算

实验六集成运算放大器的应用（一）模拟运算电路预习部分一、实验目的1. 研究由集成运算放大器组成的比例、加法、减法和积分等基本运算电路的功能。

2. 掌握运算放大器的使用方法，了解其在实际应用时应考虑的一些问题。

二、实验原理集成运算放大器是一种具有高电压放大倍数的直接耦合多级放大电路。

本实验采用的集成运放型号为μA741，引脚排列如图2-7-1所示。

它是八脚双列直插式组件，②脚和③脚为反相和同相输入端，⑥脚为输出端，⑦脚和④脚为正，负电源端，①脚和⑤脚为失调调零端，①⑤脚之间可接入一只几十K Ω的电位器并将滑动触头接到负电源端。

⑧脚为空脚。

当外部接入不同的线性或非线性元器件组成输入和负反馈电路时，可以灵活地实现各种特定的函数关系。

在线性应用方面，可组成比例、加法、减法、积分、微分、对数等模拟运算电路。

1) 反相比例运算电路电路如图2-7-2所示。

对于理想运放，该电路的输出电压与输入电压之间的关系为Uo ＝－（R F / R 1）Ui为了减小输入级偏置电流引起的运算误差，在同相输入端应接入平衡电阻R 2＝R 1‖R F 。

2) 反相加法电路图2-7-2 反相比例运算电路图2-7-3反相加法运算电路电路如图2-7-3所示，输出电压与输入电压之间的关系为F i Fi F O //R //R R R U R R U R R U 2132211=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-= 图2-7-1 μA741管脚图3) 同相比例运算电路图2-7-4(a)是同相比例运算电路，它的输出电压与输入电压之间的关系为 Uo ＝（1＋R F / R 1）Ui R 2＝R 1 // R F当R 1→∞时，Uo ＝Ui ，即得到如图2-7-4(b)所示的电压跟随器。

图中R 2＝R F ，用以减小漂移和起保护作用。

一般R F 取10K Ω，R F 太小起不到保护作用，太大则影响跟随性。

(a) 同相比例运算电路 (b) 电压跟随器图2-7-4 同相比例运算电路4) 差动放大电路（减法器）对于图2-7-5所示的减法运算电路，当R 1＝R 2，R 3＝R F 时，有如下关系式图2-7-5 减法运算电路图2-7-6 积分运算电路 5) 积分运算电路反相积分电路如图2-7-6所示。

电子线路教案-第91-92课时多级放大器和负反馈放大器(六)

C.新课4.2负反馈放大器4.2.1反馈及其分类反馈：从放大器的输出端把输出信号的一部分或全部通过一定的方式送回到放大器输入端的过程。

反馈电路：R或C元件组成的反馈信号传送电路。

反馈分类：1．正反馈和负反馈（1）正反馈：反馈信号起到增强输入信号的作用。

（2）负反馈：削弱输入信号作用。

2．电压反馈和电流反馈（1）电压反馈：反馈信号V f取自于V o且与V o成正比。

（2）电流反馈：反馈信号i1取自于i o并与i o成正比。

（3）方法：短路法3．串联反馈和并联反馈（1）串联反馈：v'i由v i和v f串联而成。

（2）并联反馈：i'i由i f和i i并联而成。

一、判别电压反馈还是电流反馈。

R f1为反馈元件：V1与V2级间的反馈。

R f2为反馈元件：V2本级间的反馈。

看输出端：当V o端短路，图（a）中，V f 消失，图（b）中i E2 不会消失。

所以R f1：电压反馈R f2：电流反馈二、串联还是并联反馈（引导、分析）（引导学生看书分析电路结构的基础上判断反馈的类型，教师点评）思考总结看输入端：将V i短路（a）V f 不消失（b）V f 消失所以R f1：串联反馈R f2：并联反馈三、反馈极性：正反馈还是负反馈用瞬时极性法判断1．共发射极2．标出极性路径3．标出（a）、（b）两图极性（a）R f1：串联：极性同：负反馈。

（b）R f2：并联：极性反：负反馈。

R f1：电压串联负反馈。

R f2：电流并联负反馈。

思考总结作业：1．分压式偏置电路反馈元件为R e：是直流电流串联负反馈2．电压并联负反馈R f：电压并联交反馈引导（练习、讨论、回答）小结：1．反馈判别；2．判别方法总结；引导梳理梳理知识师生共议作业：习题四 4 9 强化练习。

实验六集成运算放大器的线性应用(最全)word资料

实验六集成运算放大器的线性应用(最全)word资料实验六集成运算放大器的线性应用一、设计目的1．熟悉µA741集电路使用技术要求。

2．掌握µA741的运算电路的组成，并能验证运算的功能。

二、电路结构及说明1．反相放大器电路结构：理想条件下，表达式：1f i o u R Ru u A -==。

说明：21R R =时电路保持平衡。

2．同相放大器电路结构理想条件下，表达式：1f i o u 1R R u u A +==。

说明：21R R = ，f 3R R =电路保持平衡，减少输入引起失调电压的误差。

3．反相比例加法器电路结构理想条件下，表达式)(B A 4fo u u R R u +-=。

说明：43R R =，543//R R R =电路保持平衡；单电源供电，利用分压方式得A u 、B u 。

4．差动减法器电路结构理想条件下，达式)(B A 3fo u u R R u --=。

说明：43R R =电路保持平衡。

5．反相积分器电路结构理想条件下，表达式：dt t u CR u )(1i 1o ⎰-=。

说明：输入方波信号，输出是输入对时间的积分，负号表示输入与输出反相。

当输入电压为方波时，输出电压为三角波，其输出电压的峰值为：)2(211P -SP P -OP TC R u u -=（1）C 为反馈元件。

f R 为分流电阻,它是给直流反馈提供通路避免失调电压在输出端产生积累电荷，使积分器产生饱和，f R 取大些可改善积分线性。

（2）21R R =保持电路平衡。

（3）当选择时间常数T C R ==1τ时，那么：P -SP 1P -SP P -OP 41)2(21u T C R u u -=-=。

（其中T 表示信号频率的周期）三、实验仪器1. 直流稳压电源一台 2．函数信号发生器一台 3．示波器一台 4．晶体管毫伏表一台 5．数字万用表一块四、设计要求和内容1．反相放大器。

多级负反馈放大器的研究实验报告

多级负反馈放大器的研究一.实验目的(1)掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路｡(2)学习集成运算放大器的应用,掌握多级集成运算放大器的工作特点｡(3)研究负反馈对放大器性能的影响,掌握负反馈放大器性能指标的测试方法｡1)测试开环和闭环的电压放大倍数､输入电阻､输出电阻､反馈网络的电压反馈系数和通频带;2)比较电压放大倍数､输入电阻､输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别;3)观察负反馈对非线性失真的改善｡二.实验原理1.基本概念在电子电路中,将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响其他输入量的措施称为反馈｡若反馈的结果使净输入量减小,则称之为负反馈;反之,称之为正反馈｡实验电路如下图所示,该放大电路有两级运放构成的反向比例器组成,在末级的输出端引入了反馈网络Cf,Rf2,和Rf1,构成了交流电压串联负反馈电路｡2.放大器的基本参数1)开环参数将反馈支路的A点与P点断开,与B点相连,便可得到开环时的放大电路｡由此可测出开环时放大电路的电压放大倍数Av､输入电阻Ro､反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW,即()1'1 2.51ovi i i i N o o L o f v o H L BW VA V V R R V V V R R V V F V f f ⎫=⎪⎪⎪⎪=⎪-⎪⎛⎫⎪⎪ ⎪=--⎬ ⎪⎪⎝⎭⎪⎪=⎪⎪⎪=-⎪⎪⎭2)闭环参数:通过开环时放大电路的电压放大倍数Av ､输入电阻Ri ､输入电阻Ro ､反馈网络的电压反馈系数Fv 和上下限频率,可以计算求得多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数Avf ､输入电阻Rif ､输出电阻Rof 和通频带BWf 的理论值,即负反馈放大电路的闭环特性的实际测量值为:上述所得结果与开环测试时由式(2.5-3)所计算的理论值近似相等,否则应找出原因后重新测量｡在进行上述测试时,应保证各点信号波形与输入信号为同频率且不知真的正弦波,否则应找出原因,排除故障后再进行测量三.实验内容(1)实验电路图如下所示:(2)调节J1,使开关A端与B端相连,测试电路的开环基本特性｡1)将信号发生器输出调为1kHz､20mv(峰峰值)正弦波,然后接入放大器的输入端,得到网络(未接入负载时)的波特图,如下图所示｡2)保持输入信号不变,用示波器观察输入和输出的波形｡3)接入负载RL,用示波器分别测出Vi,Vn,Vf,V o,记入表2.5-1中｡Vi=19.997mvV o=3.988v4)将负载RL开路,保持输入电压Vi的大小不变,用示波器而出输出电压V’o,记入表2.5-1中｡V’o=3.989v5)从波特图上读出放大器的上限频率fH和下限频率fL,记入表2.5-1中｡Fl=1.154HzFH=59.78KHZ6)由上述测试结果,根据式(2.5-1)算出放大电路开环时的Av,Rf,Ro和Fv的值,并由式(2.5-3)计算出放大器闭环时Avf,Rif和Rof的理论值,记入表2.5-1中｡(3)调节J1,使开关A端与P端相连,测试电路的闭环基本特性｡1)将信号发生器输出调为1kHz､20mv(峰峰值)正弦波,然后接入放大器的输入端,得到网络的波特图,如下图所示｡2)接入负载RL,逐渐增大信号Vi,使输出电压Vo达到开环时的测量值,然后用示波器分别测出Vi､Vn和Vf的值,记入表2.5-1中｡3)将负载RL开路,保持输入电压Vi的大小不变,用示波器而出输出电压V’o,记入表2.5-1中｡V’o=4.026v4)闭环时放大器的频率特性测试同开环时的测试,即重复开环测试(5)步｡fH=104.307kHzfL=1.266Hz5)由上述结果并根据式(2.5-4)计算出闭环时的Avf､Rif､Rof和Fv的实际值,记入表2.5-1中｡6)由波特图测出上､下限频率,计算通频带BW｡表2.5-1 负反馈放大电路仿真测试数据Vi (mV)Vn(mV)Vf(mV)V’o(V)Vo(V)A’vA’vfAvAvfRiRif/kΩRoRof/kΩFv fH(kHz)fL(Hz)开环测试19.997 0 0.490 3.989 3.988 3理论计算200 164.9 10000 1000 90.59 1.104 闭环测试54.554 49.838 50.786 4.026 3.984四.实验结果。

7 实验六两级负反馈放大器1

并将测量计算值和理论计算值列入表 3 进行比较。表3 空载 Avo 测量值理论值 4、两级电压串联负反馈放大器的 Avf、Rif 和 Ref 的测量将实验电路中开关 K 置“2” ，即通过 RF 构成级间电压串联负反馈。外加信号从 A 点对地输入 f=2kHz，要求 Vi=40mV，并用示波器监视输出波形不产生失真，用毫伏表测量 Vs、Vi、Vo、VOL 及 VF ，记入表并将测量计算值和理论计算值列入表 4 进行比较。表4 测计量算 Vs(mV) Vi(mV) Vo（V） VoL(V)（ VF 带载 Av Ri（kΩ） Ro（kΩ）
dAv F dAv 1 Av F Av 1 Av Fv
我们用电压增益的相对变化量来衡量稳定性，上式表明，负反馈使增益的稳定性提高了（1+AvFv）倍。（3）负反馈展宽了通频带上限频率：fhf =(1+AvFv)fH 下限频率：fLf =
fL 1 Av Fv
通频带：B = fhf - fLf ≈（1+AvFv）fH 故通频带展宽了（1+AvFv）倍。（4）负反馈使输入阻抗增加，使输出阻抗减小 RiF=Ri（1+AvFv）式中 Ri 和 RiF 均未考虑偏置电路的影响。 RoF =
三、实验报告要求
1、画出实验电路图，标明元件参数。 2、列出仿真结果。 3、将测量计算值和理论计算值列表比较，并将计算过程（包括计算公式、数据和结果）写在表格下方，以供查对。 4、根据实验结果，分析讨论负反馈对放大器性能的影响。
四、实验原理
1、负反馈对放大器性能的影响从放大器的输出端取出信号电压（或电流），经过反馈网络得到反馈信号电压（或电流），送回到放大器的输入端，这个过程称为反馈，若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反，则是负反馈。根据输出端的取样信号（电压或电流）与送回输入端的连接方式（串联或并联）的不同，可以分为四种反馈类型，电压串联反馈，电流串联反馈，电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变放大器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小，因此放大器的增益下降；同时改善了放大器的其他性能，提高了增益稳定性，展宽了通频带，减小了非线性失真，以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈是在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压，因而提高了输入阻抗，而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流，从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势，与此恒压相关的是输出阻抗减小；凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势，与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2、电压串联负反馈放大器的基本性能（1）负反馈使电压增益下降

多级放大器和反馈放大器

多级放大器和反馈放大器2013年5月27日实验名称: 多级放大器和负反馈放大电路一、实验目的1、进一步理解分立元件反馈放大电路的工作原理及不同类型的负反馈对放大电路性能的影响。

2、掌握负反馈放大电路性能的测量及测试方法。

3、进一步熟悉常用电子仪器的使用方法。

二、实验仪器与器件直流稳压电源1台、函数信号发生器1台、双踪示波器1台、交流毫伏表1台、万用表1台、三极管1只、电阻器、电容器、电位器若干三、实验原理1、多级放大电路的工作原理图一多级放大和负反馈实验电路在开关S处于断开状态时，电路结构为开环状态下的两级阻容耦合放大电路。

两级放大电路均为分压式偏置共射放大电路，其中电阻Re、Re2引入直流负反馈，用来稳定静态工作点;为并联电容的电阻Re1引入的是交直流电流负反馈，是放大倍数稳定，输入、输出电阻增大。

(1)、静态工作点的设置Rb12第一级静态工作点:=8V UB1,Vcc,Rb11，Rb12,11UBUBEQ=4.834mV ,,11CQEQIIRe1，ReUCEQ1,Vcc,ICQ1(RC2，Re1，Re)Rb22第二级静态工作点:=1.967V U,Vcc,B2Rb21，Rb2222UB,UBEQ =1.267mA 22ICQ,IEQ,Re2UCEQ2,Vcc,ICQ2(RC2，Re2)(2)、开环交流参数:Ri,Ri1,Rb11//Rb12//[rbe1，(1，,1)Re1] = 7.2kΩRo,Ro2,Rc2 = 5.1kΩ1c1i22c2LRRRR,(//),(//),,uu1u2AAA = 510(β取70，r取1kΩ) ,,,,,,,,berbe11e1rbe2，，(1,)R,,12013年5月27日2、负反馈放大电路的工作原理由于晶体管的参数受环境温度的影响非常明显，使得放大电路的静态工作点和放大倍数不稳定，另外，还存在着失真、干扰等问题。

为了改善放大器的性能，通常会在放大器中加入负反馈。

实验六多级放大器的频率补偿和反馈

实验六多级放大器的频率补偿和反馈实验目的1.掌握多级放大器的设计，通过仿真了解集成运放放大器的内部核心电路结构2.掌握多级放大器基本参数的定义，掌握基本的仿真方法3.熟悉多级放大器频率补偿的基本方法4.掌握反馈对放大器的影响实验内容：1.多级放大器的基本结构及直流工作点设计电路如下所示：图一.基本的多级放大器实验任务：1)若输入信号的直流电压为2V，通过仿真得到图一中节点1，节点2和节点3的直流工作点电压。

2)若输出级的PNP管值采用差分对管U3的一只管子，则放大器的输出直流电压为多少？结合仿真结果给出U3中采用两只管子的原因。

仿真结果如下：表一两种输出下的直流工作点电压节点1电压节点2电压节点3电压输出为差分对管14.42956 14.42958 8.38849输出为单管14.41222 14.42958 7.07073分析：由表一的数据可以看出当输出的管子为差分对管时，节点1和节点2的电压比较对称。

而当输出只有一个管子时，节点1和节点2的电压相差较大。

而且采用差分对管时输出电压较大。

而本题分析的是差分放大器的单端输出，所以应采用差分对管，这样可以稳定直流工作点，得到相对准确的仿真结果。

2.多级放大器的基本电参数仿真实验任务：1）差模增益及放大器带宽将输入信号V2和V3的直流电压设置为2V，AC输入幅度都设置为0.5V，相位相差180度，通过AC分析得到电路的低频差模增益，并提交输出电压V(3)的幅频特性和相频特性仿真结果图，在幅频特性曲线中标记出上限频率，在相频曲线中标记出。

通过仿真得到=99.4103dB。

=1.3460k,0dB处的相位为158.5380.仿真所得曲线如下所示：2）共模增益将输入信号V2和V3的直流电压设置为2V，AC输入幅度都设置为0.5V，相位相同，采用AC分析得到电路的低频共模增益，结合上题仿真结果得到电路的共模抑制比,，并提交幅频特性仿真结果图。

通过仿真得到=-6.6176dB=100084.08仿真所得曲线如下：3）差模输入阻抗用表达式得到差模输入阻抗，提交随频率变化曲线图，并在图上标记。

多级放大电路的频率响应

稳定性判据
劳斯稳定判据
通过计算系统的极点和零点，判断系统是否稳定。如果所有极点都位于复平面的左半部分，则系统稳定。
奈奎斯特稳定判据
通过分析系统的频率响应，判断系统是否稳定。如果系统的频率响应在所有频率下都不产生负相角，则系统稳定。
相位裕度的概念
相位裕度是衡量系统稳定性的一个重要参数，表示系统在特定频率下相位滞后或超前的程度。
重要性及应用领域
重要性
频率响应决定了放大电路的应用范围，良好的频率响应可以提高信号质量，扩大电路的应用领域。
应用领域
多级放大电路的频率响应在通信、雷达、音频处理、控制等领域有广泛应用。
02
多级放大电路的基本概念
放大电路的级联
多个放大电路按照一定的方式连接起来，形成一个整体，实现信号的逐级放大。级联的方式可以是串联、并联或串并联混合。
详细描述
负载阻抗的大小决定了放大电路的输出阻抗匹配。当负载阻抗与放大电路输出阻抗不匹配时，会产生信号反射和能量损耗，导致频率响应的畸变。此外，负载阻抗还会影响放大电路的带宽和稳定性。
总结词
环境因素对多级放大电路的频率响应具有重要影响。
详细描述
环境因素包括温度、湿度、电磁干扰等，这些因素会影响放大电路中元件的参数和性能，从而影响频率响应。例如，温度变化会导致元件参数发生变化，进而影响放大电路的增益和带宽。电磁干扰会导致信号失真和噪声增加，影响频率响应的稳定性。因此，在设计和应用多级放大电路时，需要考虑环境因素的影响，采取相应的措施进行优化和控制。
负反馈能够减小多级放大电路中的非线性失真，提高信号的保真度，从而改善频率响应。
扩展带宽
负反馈能够扩展多级放大电路的带宽，使其在更宽的频率范围内保持稳定的性能。

6-2放大电路的频率响应及多级放大电路

有时会将有用信号淹没
R2
vi
vo t
RE2 0
问题 2 :零点漂移。
前一级的温漂将作为后一级的输入信号，使得当 vi 等于零时， vo不等于零。解决方法:差动电路。
阻容耦合多级放大器的分析
1. 两级之间的相互影响 • 后级的输入阻抗是前级的负载。 • 前级的输出阻抗是后级的信号源内阻。 2. 电压放大倍数（以两级为例）
结论：射极输出器接在多级放大电路的首级可提高输入电阻；接在末级可减小输出电阻；接在中间级可起阻抗匹配作用，从而改善放大电路的性能。
本次课内容
• 放大电路的频率响应（幅频特性、带宽、下限截止频率、上限截止频率） • 放大电路的耦合方式及特点和问题 • 阻容耦合放大电路的静态分析 • 阻容耦合放大电路的动态分析（电压放大倍数、输入阻抗、输出阻抗、带宽）
静态工作点稳定对波形失真的影响分压式静态工作点稳定电路的工作原理共射极放大电路的特点共集电极放大电路的静、动态分析共集电极放大电路的特点及适用场合
某主变本体
任务：认识Base（高频）不足的原因
•问题：
• 1、家用功放常有的问题有哪些？ • 2、这些问题实质上指的是电路的什么指标？ • 3、如何改善电路的频率响应？
ri ri Rs
Av1
0 . 968
51 1 . 7 2 . 9 51 1 . 7
A vs 1
ri 1 ri 1 R S
Av1
82 82 20
0 . 968 0 . 778
ib 1
RS
vi
ib 2
rbe 1
ib 1
ib 2
vO
R1
vS

多级放大器与负反馈放大器实验指导书

实验三多级放大器与负反馈放大器杜勇编写一、实验目的1. 掌握多级放大器放大倍数与各级放大倍数的关系2. 学习在放大电路中引入负反馈的方法3. 通过实验测试掌握负反馈对放大器动态特性的影响二、实验仪器及器件1. 实验仪器直流稳压电源、函数发生器、数字示波器、万用表 2. 实验器件表3.1实验器件三、预习要求1. 复习教材中有关多级放大器及负反馈放大器的内容。

2. 假设实验中调整RW1使I CQ1=1.0mA ，估算电路图1放大器的静态工作点数据（β≈200，r bb ’≈300Ω，U BE ≈0.7V ）填入表3.2。

3. 计算开环时两级放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻填入表3.44. 按深度负反馈估算负反馈放大电路的闭环电压放大倍数A uuf ，填入表3.5，RW2分别取1 k Ω，2 k Ω。

四、实验原理1. 多级放大器多级放大器的放大倍数 un u u un A A A A ⋅⋅⋅⋅⋅=21但要注意多级放大器级联时，后级放大器是前级放大器的负载，计算时要将后级的输入电阻当成前级的负载电阻。

多级放大器的输入电阻就是第一级放大器的输入电阻，而输出电阻就是最后一级的输出电阻。

即：1i i R R = on o R R =2. 负反馈放大器 1) 负反馈类型及判定根据输出端反馈信号的取样方式的不同和输入端信号的叠加方式的不同：负反馈可分为四种基本的组态：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。

判断反馈放大器的类型主要抓住三个基本要素：（1）反馈的极性，即正反馈还是负反馈，可用瞬时极性法判断，反馈使净输入减小为负反馈，使净输入增强为正反馈；（2）电压反馈还是电流反馈，决定于反馈信号在输出端的取出方式；（3）串联反馈还是并联反馈，决定于反馈信号与输入信号的叠加方式，以电压方式叠加为串联反馈，以电流方式叠加为并联反馈。

2) 负反馈对放大电路性能的影响负反馈虽然使放大器的放大倍数降低，但能在多方面改善放大器的动态参数，如稳定放大倍数，改变输入、输出电阻，减小非线性失真和展宽频带等。

第五讲,反馈与频率补偿

– 输入阻抗无穷大 – 输出阻抗为零
输入阻抗
输出阻抗
输入输出阻抗计算
z 输入阻抗：
z 输出阻抗：
电流-电压反馈
z 反馈网络：
– 输入阻抗为零 – 输出阻抗为零
输出阻抗
输入阻抗
电压-电流反馈
z 反馈网络：
– 输入阻抗无穷大 – 输出阻抗无穷大
输入输出阻抗计算
z 输入阻抗：
z 输出阻抗：
GX
PX zf减小，环路增益T的相移曲线不变，而幅度（dB）减去一个常数，曲线整体向下移动，导致GX向零点移动，使得系统的稳定性增加，因此f＝1时（单位增益反馈放大器），系统稳定性最差
反馈放大器的稳定性条件
z GX对应的频率小于PX对应的频率
∀ω1, PhT ( jω1) = −180o
T ( jω1) < 1
CL
)
CC
=
0
⇒ ωp2
≈
1 RLCL
CC
+ CGD9
>>
CE
⇒ ωp2
≈
gm9 CE + CL
z Miller补偿使中间级极点向原点方向移动，输出级
节点向远离原点的方向移动，可以获得更宽的带宽
极零点分析
z 右半平面零点：
sz = + gm9 /(CC + CGD9 )
z 对幅频和相频特性的影响：
ω p,E = [Rout (CE + (1 − Av2 )CC )]−1
z 极点分裂：将A点的极点向远离原点的方向移动
负反馈减小了输出阻抗
Miller补偿的极零点分析
z 同共源放大器
RL = ro9 || ro11

多级放大器及其频率特性

将其与图 2.5.4(c)所示简单等效电路相比较，并结合式 (2.2.16)，可有
rbe=r bb′+r b′e≈rbb′+
(1 ) 26
I EQ
及
ib gmube gmibrbe
rbe
(1 )
26 I EQ

26 (mv )
ICQ (mA)
gm

rbe
式中, fT为三极管的特征频率, 可从手册中查到在进行电路分析时，我们希望把电路分为输入回路和输出回路，可用密勒效应把图2.5.4(a)中Cb′c等效为两个电容，如图2.5.5所示。一
(1 K )Cbe
上式中
k
k
1
cbe
k uce ube
设集电极负载为Rc，则
其中
k

Au

UOபைடு நூலகம்

Au (
f
) (
f
)
Ui
对于共发射极放大电路，电流放大倍数可用复数量表示为
式中，

o

0
(1 j f )
f

fβ为截止频率，它是
=β0/ 2 时的频率。
通过以上分析可知，由于放大电路的通频带有一定限制，当输入信号含有丰富的谐波时，不同频率分量得不到同等放大，就会改变各谐波之间的振幅比例和相位关系，输出波形将产生失真。
就输入和输出电阻而言，共基极电路的输入电阻很小，而输出电阻很大；共集电极电路的输入电阻很大，而输出电阻很小；共发射极电路的输入和输出电阻则居共基、共集电路之中。
如果根据三种组态电路的不同特点，将其中任两种组态进行组合，构成相应的放大电路，就可发挥各自特点，使它更适合实际工作的需要。下面介绍几种常用的组合放大电路。

反馈放大器.doc

3.4 反馈放大器一．实验目的1．掌握负反馈放大器的设计方法。

2．研究各类型负反馈对放大器性能的影响。

3．学掌握负反馈放大器技术指标的测试方法。

二．设计原理1．负反馈基本原理反馈是指放大电路输出信号（输出电压或电流）的一部分或全部通过反馈网络回送到放大电路的输入端的过程。

使放大器的放大倍数减小的反馈称为负反馈。

反之则称为正反馈。

如果反馈信号取自输出电压称为电压反馈；而取自输出电流称为电流反馈。

根据反馈信号与放大器输入信号的关系，即反馈信号与输入信号并联接入称之为并联反馈，若为串联接入称之为串联反馈，可概括为四种基本类型：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。

所以负反馈反大器可以看作是有基本放大器和反馈网络两部分所组成，其方框图如图3-4-1图3-4-1 反馈方框示意图图3-3-1中，A表示基本放大器的放大倍数或传递函数，也称为放大的开环放大倍数或开环增益。

F 表示反馈网络的传递函数，简称为反馈系数；i X 表示反馈放大器的输入信号，o X 表示输出的信号，fX 表示o X 通过反馈网络F 反馈到输入端的反馈信号，i X 表示放大器的净输入量i X =i X -fX开环放大倍数 A = f o X X 3-4-1反馈系数 F = of X X 3-4-2反馈放大器闭环放大倍数为 f A = io X X 3-4-3 将式（3-3-1）、 (3-3-3)联立求解，可以得到反馈放大器闭环放大倍数的一般表达式f A = F A 1A X X i o 3-4-4 (1) |1+F A |称为反馈深度，若反馈深度|1+F A |>1,则|F A |<|A |,放大倍数降低，为负反馈。

若|1+F A |<1,则|FA |>A ,放大倍数增大，为正反馈。

(2) |1+F A |=0时，|FA |→∞,放大器此时不需要输入就有输出信号，电路变为自激振荡器。

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实验六多级放大器的频率补偿和反馈
实验目的：
1.掌握多级放大器的设计，通过仿真了解集成运算放大器内部核心电路结构。

2.掌握多级放大器基本电参数的定义，掌握基本的仿真方法。

3.熟悉多级放大器的频率补偿基本方法。

4.掌握反馈对放大器的影响。

实验内容
1.多级放大器的基本结构及直流工作点设计。

基本的多级放大器如图.
①若输入信号的直流电压为2V，通过仿真得到图 1 中得节点1，2 和 3 的直流工作电压。

V(1) V(2) V(3)
14.42956V 14.42958V 8.38849V
②若输出级 PNP 管只用差分对管U3 的一只管子，则放大器的输出直流电压为多少？
给出 U3 种采用两只管子的原因。

V(1) V(2) V(3)
14.41222V 14.42958V 7.0707V
可见采用单管后，输出直流电压V（3）减小；而采用两只管子能提高直流工作点，
并使工作点更稳定。

2.多级放大器的基本电参数仿真。

实验任务：
①差模增益及放大器带宽
将输入信号V2 和 V3 的直流电压设置为2V ，AC 输入幅度设为0.5V，相差 180，采用 AC 分析得到电路的低频差模增益A vd1，并提交输出电压V（ 3）的幅频特性和相频特性的仿真结果。

在幅频特性中标出上限频率，相频特性中标出0dB 的相位。

V (3)
Avd1= 2(V (5)V ( 4))
=93.3897dB=46718.08
可知 f H =1.3574kHz，φ(0dB)=
159.09
②共模增益
将输入信号V2 和 V3 的直流电压设为2V ，AC 输入幅度设为0.5V，相位相同。

AC 分析得到低频共模增益 A vc，结合①中得仿真结果得到电路的共模抑制比 K CMR，并提交幅频特性仿真图。

仿真得， A vc=-6.61dB=0.4671
Avd / 2
K CMR= Avc =100017.3
③差模输入阻抗
V2 、V3 设为 2V，AC 输入幅度 0.5V，相差 180，AC 分析，用表达式
V (5) V (6)
R id = 得I(V2) I (V3)
到 R id。

提交 R id随频率变化曲线图。

标出100Hz 的阻抗值。

Rid=94.5860dB=53.62kΩ
④输出阻抗
如下图 V2、V3 直流电压设为2V，AC 幅度为 0，V4 的 AC 幅度设为1，AC 分析。

得到输出阻抗 R o随频率变化曲线，并标出100Hz 处的阻抗值。

V9
Ro
I (C1)
100Hz 处 Ro=32.68k Ω。

思考：若放大器输出电压信号激励后级放大器，根据仿真得到的结果，后级放大器R。

至少为多少才可忽略负载影响？若后级放大器输入阻抗较低，采取什么措施可以提高放大器的驱
动能力？
若后级放大器输入阻抗较低，可以在前级放大器的输出端并联电阻以减小其输出阻抗。

3.多级放大器的频率补偿
实验任务：
简单电容补偿
按图 1 所示电路，将输入信号 V2 和 V3 的直流电压设为 2V， AC 输入幅度设为 0.5V，找出电路主极点位置，采用简单电容补偿方法进行频率补偿，仿真得到最少补偿电容值，使
得单位增益处相位不低于- 1350，提交补偿后V （ 3）的幅频特性相频特性曲线，标出f H和增益为 0dB 时的相位。

产生第一个极点角频率的节点一般是电路中阻抗最高的节点，本图中为输出端。

因
此补偿电容接在输出电压与地之间。

单位增益即增益 =1=0dB 。

仿真得，最小Cφ为3.5μF。

输出电压幅频相频特性如下。

上限频率为 1.9297Hz。

0dB相位为 -133.529 。

简单密勒补偿
按图 3 设计电路，得到最小补偿电容值，使得V（ 3）在单位增益处相位不低于-135 0，
提交补偿后V（ 3）的幅频特性相频特性曲线，标出 f H和增益为0dB 时的相位。

若要求输出电压为 V（ 9），补偿后相位要求相同，AC 仿真得到所需要的最小补偿电容。

●输出电压为V(3) 的幅频特性相频特性曲线：
上限频率为223.3064Hz。

0dB相位为 -134.328 。

得到的 C1=115pF 。

●输出电压为V(9) 的幅频特性相频特性曲线：
可知上限频率为138.9495Hz。

0dB相位为 -134.6076 。

得到的 C1=202pF。

4.反馈放大器实验任务：
将输入信号V2 直流工作电压设为0V,AC 输入幅度设为1V ， AC 仿真，得到V （ 3）的幅频特性曲线和相频特性曲线，并在图上f H。

可知 f H =2.1499MHz 。

按图 2 中的分析方法，得到输出阻抗随频率变化曲线，标注100Hz 处的值，与未世家负反馈的输出阻抗对照，解释变化。

V2 的 AC 幅度设为0， V4 的 AC 幅度设为 1.仿真得到输出电阻随频率变化曲线。

其中 Ro
V (5)
I(C2)
100Hz 时， Rof=12.143=4.05 Ω。

对比与没加补偿的电路（去掉R3）：
可见 100Hz 时 Ro=47.607=240.0Ω。

加了电压负反馈的电路与没有加的电路对比，输出阻抗大大减小。

本图为电压负反馈， R of
R。

1 ，因此反馈越深，输出阻抗越小。

kA
R2=10 Ω，R3=100Ω，R4=0.1Ω，重复；同时按图 4 中 V2 设置条件瞬态仿真，得到 V （ 3）的波形，观察波形是否失真，并解释。

可见 V(3)的幅频相频特性曲线和 R2、R3、R4 修改前是一样的。

这是因为它们的比例都相同，分压也相同。

V(3)瞬时波形：
显然有失真。

这可能是因为 R2、 R3 减小，导致差分对管基极电流过大，使三极管击穿，出现
了截止失真。

思考：若图 4 反馈放大器电路改为单个15V 电源供电，存在什么问题？如何修改？
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存在的问题：
基极和发射级之间电压不够导致U2 无法工作在放大区。

解决方法：
在 R2 与地间串联大电阻R5，增大 R2+R5 的分压，进而增大基极电压，增大VBE 。

此外，这样还会使更多额外功率耗费在R5 上。

因此采用正负电源是更好的方法。

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