多級放大電路實驗報告

1、多級放大電路得設(shè)計與測試電子工程學(xué)院一、實驗?zāi)康?、理解多級直接耦合放大電路得工作原理與設(shè)計方法2、熟悉并熟悉設(shè)計高增益得多級直接耦合放大電路得方法3、掌握多級放大器性能指標(biāo)得測試方法4、掌握在放大電路中引入負反饋得方法二、實驗預(yù)習(xí)與思考1、多級放大電路得耦合方式有哪些?分別有什么特點？2、采用直接偶爾方式，每級放大器得工作點會逐漸提高，最終導(dǎo)致電路無法正常工作，如何從電路結(jié)構(gòu)上解決這個問題?3、設(shè)計任務(wù)與要求(1)基本要求用給定得三極管2SC1815(NPN),2SA1015(PNP)設(shè)計多級放大器，已知Vcc=+12V,-Vee=-12V,要求設(shè)計差分放大器恒流源得射極電流Ieq3=11、

2、5mA,第二級放大射極電流IeQ4=23mA;差分放大器得單端輸入單端輸出不就是真電壓增益至少大于10倍，主放大器得不失真電壓增益不小于100倍；雙端輸入電阻大于10kQ，輸出電阻小于10"并保證輸入級與輸出級得直流點位為零。設(shè)計并仿真實現(xiàn).三、實驗原理直耦式多級放大電路得主要涉及任務(wù)就是模仿運算放大器OP07得等效內(nèi)部結(jié)構(gòu)，簡化部分電路,采用差分輸入，共射放大,互補輸出等結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計出一個電壓增益足夠高得多級放大器,可對小信號進行不失真得放大。1、 輸入直電路得輸入級就是采用NPN型晶體管得恒流源式差動放大電路。差動放大電路在直流放大中零點漂移很小，它常用作多直直流放大電路得前置

3、直,用以放大微笑得直流信號或交流信號.典型得差動放大電路采用得工作組態(tài)就是雙端輸入,雙端輸出。放大電路兩邊對稱，兩晶體管型號、特性一致,各對應(yīng)電阻阻值相同,電路得共模抑制比很高，利于抗干擾。該電路作為多直放大電路得輸入直時，采用vi1單端輸入,uo1得單端輸出得工作組態(tài)。計算靜態(tài)工作點：差動放大電路得雙端就是對稱得，此處令T1,T2得相關(guān)射級、集電極電流參數(shù)為IeQ1=IeQ2=Ieq,Icq1=ICQ2=ICQ。設(shè)UB1=UB220V,則Ue-Uon，算出T3得ICQ3,即為2倍得Ieq也等于2倍得Icq。此處射直采用了工作點穩(wěn)定電路構(gòu)成得恒流源電路,此處有個較為簡單得確定工作點得方法：因為

4、Ic3PIE3,所以只要確定了IE3就可以了，而，采用Ui1單端輸入，Uo1單端輸出時得增益2、 主放大直本直放大器采用一直PNP管得共射放大電路。由于本實驗電路就是采用直接耦合，各級得工作點互相有影響。前級得差分放大電路用得就是NPN型晶體管，輸出端Uo1處得集電極電壓Uc1已經(jīng)被抬得較高，同時也就是第二級放大級得基極直流電壓，如果放大級繼續(xù)采用NPN型共射放大電路，則集電極得工作點會被抬得更高，集電極電阻值不好設(shè)計，選小了會使放大倍數(shù)不夠，選大了，則電路可能飽與，電路不能正常放大。對于這種情況，一般采用互補得管型來設(shè)計也就就是說第二級得放大電路用PNP型晶體管來設(shè)計.這樣，當(dāng)工作在放大狀態(tài)

5、下，NPN管得集電極電位高于基極點位，而PNP管得集電極電位低于基極電位，互相搭配后可以方便地配置前后級得工作點，保證主放大器工作于最佳得工作點上，設(shè)計出不失真得最大放大倍數(shù)。采用PNP型晶體管作為中間主放大級并與差分輸入級鏈接得參考電路，其中T4為主放大器,其靜態(tài)工作點Ub4、Ue4、UC4由Pl、R7、P2決定.差分放大電路與放大電路采用直接耦合，其工作點相互有影響，簡單估計方式如下：,（硅管），由于，相互影響，具體在調(diào)試中要仔細確定.此電路中放大級輸出增益3、輸出級電路輸出級采用互補對稱電路，提高輸出動態(tài)范圍，降低輸出電阻。其中丁4就就是主放大管淇集電極接得D1、D2就是為了克服T5、T

6、6互補對稱得交越失真。本級電路沒有放大倍數(shù)。四、測試方法用Multisim仿真設(shè)計結(jié)果，并調(diào)節(jié)電路參數(shù)以滿足性能指標(biāo)要求.給出所有得仿真結(jié)果。圖1靜態(tài)工作點得測量：測試得到靜態(tài)工作點IEQ3,IEQ4如圖2所示，符合設(shè)計要求。圖2靜態(tài)工作點測量輸入輸出端電壓測試：測試差分放大器單端輸入單端輸出波形如圖3，輸入電壓為Vpp=4mV,輸出電壓為Vpp=51、5mV得到差分放大器放大倍數(shù)大約為12、89倍.放大倍數(shù)符合要求.門* 時間1；：519 萬。3 nA5* ±1 519.303 msTZ-T1 （J.OOO 5通道如逋道上.&45mV57.542 mV-4.645 mV57

7、.54Z rnVO.OQO V0.000V時基一 |1匐巴X軸位移（格）國f靠加歷記|7湎|通道口刻度：*皿Y軸位秘格）：。頰通道B .7刻度：50 mV/Div丫軸位移（格iroiin（_保存外觸發(fā) 觸發(fā)H 'I團R工寸 水平：|o nr 時應(yīng)常II眼m 圖3低電壓下波形圖主放大級輸入輸出波形如圖4圖4 主放大級輸入輸出波形圖如圖所示輸入電壓為Vpp=51、5mV,輸出電壓為Vpp=6、75V放大倍數(shù)為131、56倍。整個電路輸入輸出電壓測試如圖5U3臼門TlTiT2-間口 Q 口時000000通道/ 通道/-3.453V-3.250mV-3,453 V-3.250 ntVo.xova.ooo v外觸發(fā)時基 標(biāo)度 1 m4最X軸位移（格” 口國Tj添加國磯麗|通道由通道日觸發(fā)刻度：5皿M融:|it）m加也-沿:區(qū)±1回回畫Y軸位移的）：IY軸位移（格）二|0|水平：|0|yq尊回I霞甌m詢口-詢區(qū)圖5多級放大電路輸入輸出波形圖得到輸入電壓為Vpp=4mV,輸出電壓為Vpp=4、