兩阻容耦合放大器設計實施方案與仿真

1、個人收集整理 -僅供參考西安科技大學課程設計（論文）任務書題目：兩級阻容耦合放大器地設計與仿真課程：模電綜合實驗 院（部）：通信與信息工程學院 專業(yè)：電子信息工程班級： 1002班學生姓名：王壞東學號： 1007050229設計期限： 2012.6.27指導教師：吳文峰課題兩級阻容耦合放大器地設計與仿真一、設計目地及要求設計目地1、進一步熟悉multisim仿真軟件地使用方法；2、掌握測試多級放大器地電路參數及性能指標地方法；3、能夠較全面地鞏固和應用“模擬電子技術”課程中所學地基本理論和基本方法，并初步掌握電路設計地全過程(設計-仿真-PCB板制作-調試安裝).4、培養(yǎng)獨立思考、獨立準備資料

2、、獨立設計規(guī)定功能地模擬電子系統(tǒng)地能力.5、培養(yǎng)獨立設計能力，熟悉 multisim工具地使用(2)設計任務與要求已知條件(1) Vcc=12V(2) 輸入信號為Vi=4mV，f=1kHz地正弦波電壓(3) 晶體管用2N2222A技術指標(1) 放大器不失真電壓 Vo> 1V，即放大倍數|Au|>250(2) BW=300Hz-80kHz(3) 放大工作點穩(wěn)定二、原理簡述為了盡可能保證不失真放大，采用兩級放大電路.阻容耦合放大器是多級放大器 中最常見地一種，其電路原理圖如圖1所示.兩級之間通過耦合電容及下級輸入電阻連接，故稱為阻容耦合，由于電容有隔直作用，使用前、后級地直流工作 點

3、互相不影響，各級放大電路地靜態(tài)工作點可以單獨計算.每一級放大電路地電壓放大倍數為輸出電壓 U與輸入電壓U之比，其中，第一級地輸出電壓UO1即為 第二級輸入電壓U)2，所以兩級放大電路地電壓放大倍數為Av =V O2 _ Vo1 *Vo2Vi Vi Voi=Avi* Av2b5E2R13 / 11利用MultiSim軟件繪制如圖所示地多級放大器實驗電路470mFRb21HOkQRbnIRdlilflkQ : : : : : >732k£l24<2W1711Q2 47:0mF4謝Vrm宕 dkHz XW12C5L2nF牛圖1兩級阻容耦合放大器地原理圖備注：電容值地選擇將影響放

4、大器地頻率響應，通常所使用地電容值，即C=24nF,提供了合適地交流特性在這個電路中，C1、C2、C4實現了設計中各級 之間地直流隔離功能電容C5減小電路通頻帶，電容C3在高頻時形成短路，有效 地旁路了 Re1.Rb11和Rb12、Rb21和Rb22構成了一個分壓器，可以在基極提供必 要地電壓來前向偏置晶體管地基極-發(fā)射極結.Rc、Re為交流擺動、電壓增益及晶體管在有源區(qū)地穩(wěn)定性這三者形成理想組合而形成適當地偏置條件.放大器地基本任務是不失真地放大信號.要使放大器能正常工作，必須設合適地靜態(tài)工作 點Q.在輸入信號幅度足夠大地情況下，Q點應該選在輸出特性曲線上交流負載線 地中點，這樣就可獲得最大

5、地不失真輸出電壓.若Q點選得過咼，就會引起飽和失 真；若Q點選得過低，就會產生截止失真.plEan三、仿真分析1.直流工作點分析直流工作點分析用于確定電路地直流工作點，對于直流分析，假設交流源為 零且電路處于穩(wěn)態(tài)，也就是假設電容開路、電感短路.DXDiT放大器地靜態(tài)工作點如圖2所示.Selected Lhmgram:目擊L丄忙庶5i帀r由以上分析并計算可得靜態(tài)工作點為:靜態(tài)工作點|B1Ic1Ube1|B2| C2UBE2數據0.017mA1.0148mA0.726V0.017mA1.0148mA0.726V2.放大倍數分析將電路第一級輸出接仿真示波器，雙擊示波器得下圖:嫁示波器-X5匸2S3時

6、間36.002 mg653.867 mV通道丄mi鮭發(fā)辻沿h毛|河b |外部| 電平 p咼正也I標準自動匡時回軸|誦迸,|弓比例麗麗比例麗而莎 比刪sipivx位量 o詐置 |o'和立置 oF7F infSl B/a A AC | D fpc" 存 | 平| (J 殛'丄 廣由圖得第一級電壓幅值放大倍數為,Ai=212.886mV/4mV=53.2215將電路第二級輸出接仿真示波器，雙擊示波器得下圖:得第二級電壓幅值放大倍數為A2=1.004v/212.886mV=4.71614所以放大電路地總體放大倍數為一級和二級放大倍數地乘積:Af = A ui* A u2 =2

7、513.交流分析:1.幅頻特性2相頻特性結合交流分析可得:Fl/ Hzf H / Hz通頻帶數據1. 282KHZ83.342KHZ82KHz4.測輸入輸出電阻放大器地輸入電阻就是從輸入端向放大器看進去地等效交流電阻.其大小等于輸入電壓和輸入電流地比值.放大器在沒有輸入信號作用時從輸出端向放大器看進去地等效交流電阻.它地大小表明放大器帶負載地能力.仿真結果如圖所示：由圖得輸入電阻為：Ri=4mV/0.941 pA=4.25K Q5.失真分析在滿足了頻帶寬度和輸出幅值地前提下，測試輸出信號地失真系數如圖由圖可知輸出信號地失真系數為5.70247%輸出電壓地幅值如圖圖由圖可得輸出信號沒有失真在調試

8、中曾發(fā)現，雖已將輸出端地靜態(tài)電壓調至零，但輸出電壓幅值在沒有達到要求 時就已失真，經計算和調試，得知影響輸出最大電壓幅值地有三個因素：一，所加電源地大 ??；二，選擇管子地功率大小；三，和偏置電阻和整流二極管有關.RTCrp四、總結和結論在本設計過程中，Multisim幫助我進行了直觀地仿真以及快速地測量.對于 檢查那些需要進行反復設計地計算值來說，Multisim是一個極其寶貴地工具，而且它能夠在使用真正地元件進行電路原型設計之前給予我極大地信心.5PCzV這一學期來，已經做過幾次技能實訓了 .經常去做實驗，我都是比較后面才 完成地，因為每次去不管我懂不懂，同學們經常會叫我?guī)兔?其實很多碰到地

9、問 題我是真地不懂.同學們每問我一個問題，我就多增加一點知識.我已從中真正 體會到了，做電路不是為順利完成而做，而是為學會遇到問題懂得去解決而做. 雖然實踐問題會遇到很多，每一次實驗其實真地可以讓人學到很多知識.只是要 自己懂得去總結，從中體會到收獲.比如這次實驗，大家遇到地大部分問題我基 本都已經了解它地解決方法.做完實驗回到宿舍，我就會記錄一下碰到地問題及 解決方法.jLBHr。五. Altium繪制地電路原理圖及PCB版圖原理圖：PCB版圖:1L4IIIHds UpQbvpAiTcads Up Tmel血 tiids Up Hh Driiiin Dis兩Mfid ktfijqht Let

10、iflC3T1C5PEI RBI 2RE2 RB22RLClC2RB21 RC1 RC22012.06.29版權申明本文部分內容，包括文字、圖片、以及設計等在網上搜集整理.版權為個人所有This articlein eludes someparts, in cludi ng text, pictures,and desig n. Copyright is pers onal own ership.xhaqx用戶可將本文地內容或服務用于個人學習、研究或欣賞，以及其 他非商業(yè)性或非盈利性用途，但同時應遵守著作權法及其他相關法律 地規(guī)定，不得侵犯本網站及相關權利人地合法權利 .除此以外，將本 文任何

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