多级放大课程设计

机械与电气工程学院

《模拟电子技术》课程设计报告

课题名称多级放大电路

1 设计任务

1 基本功能

（1）设计一个多级放大运算器，以差分运放、电压跟随器和有源负载为核心的放大器，使用分立原件三极管、电阻实现电压放大，使用电压跟随器减小输出电阻，增大负载能力，配合电容进行信号滤波，进而实现输出稳定、放大、不失真的波形。

（2）用multisim进行仿真，通过调试完成放大功能。对所设计的电路进行连线、测试，分析是否达到设计要求。

（3）了解运算放大器在实际应用时应考虑的一些问题。

2 设计原理

（1）在实际的电子设备中，为了得到足够大的放大倍数或者使输入电阻和输出电阻达到指标要求，一个放大电路往往由多级组成。多级放大电路由输入级、中间级及输出级组成.于是，可以分别考虑输入级如何与信号源配合，输出级如何满足负载的要求，中间级如何保证放大倍数足够大。各级放大电路可以针对自己的任务来满足技术指标的要求.多级放大电路的设计采用四级结构。放大器主要由三个部分组成：差压放大器，恒流源共射级放大器，射级跟随器输出。其中差分放大器主要用于提高输入阻抗。恒流源共射级放大级主要用于放大信号，实现电压的放大。射级跟随器用于降低输出阻抗，增强负载能力。

（2）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。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。

（3）理想运算放大器特性，在大多数情况下，将运放视为理想运放，就是将运放的各项技术指标理想化，满足下列条件的运算放大器称为理想运放。

（4）理想运放在线性应用时的两个重要特性输出电压UO与输入电压之间满足关系式

UO＝Aud（U+－U－）由于Aud=∞，而UO为有限值，因此，U+－U－≈0。即U+≈U－，称为“虚短”。（2）由于ri=∞，故流进运放两个输入端的电流可视为零，即IIB＝0，称为“虚断”。这说明运放对其前级吸取电流极小。

2电路设计

下图是电路模块的逻辑框图。

下图是multisim做的仿真图。

下面是电路原理图。

3设计要求

设计指标Array 1．输入电压：Vi p-p =30mV。

2．输入电阻（根据指标分配安排）。

3．频率特性（根据指标分配安排）。

4．总谐波失真度（THD）≦3%。

5．供电电压不超过±15V（具体按指标分配安排）。

6．全部用分立元器件组成，不得使用集成运算放大器等集成电路。核心部分必须包含两级共射放大电路，耦合方式自选，在确保指标的前提下可自行添加其他电路。

7. 所有元器件必须为标准件，且平均每级电路中包含的电位器个数不得超过1个（其中指标为增益可调的电路，每个电路的电位器总个数可增加1个）,最多不超过3个。

备注：1、电压增益偏差为±10%；

2、输入电阻要求在此范围内；

3、输出电阻要求在规定范围内；

4、供电电压为测试时的条件；

5、通频带为最低要求，所列范围必须包含在实测频带范围内；

6、必须包含级间反馈电路；

7、输出电压为交流信号最低值，实际不失真输出电压必须在此值之上。

设计要求

（1）放大器由四级放大电路组成。

（2）为满足输入电阻与输出电阻的要求，第一级与第四级放大电路不起放大作用，放大电路主要在二三级放大电路。

4测试数据

输入输出电阻数据记录

频率特性测试

5实物图

6总结

这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识，而且也培养了我的动手能力，更令我的创造性思维得到拓展。希望今后类似这样课程设计、类似这样的锻炼机会能更多些。

7参考文献

[1]康华光.电子技术基础-模拟部分(第四版)[M].北京:高等教育出版社,1999.

[2] 刘红，赵敏玲电工与电子技术实验机械工业出版社.

[3] 韩雪涛多级放大器及负反馈放大电路的识图方法

机械工业出版社.

[4] /view/cd1d6d641ed9ad51f01df22b.html