含負(fù)反饋的兩級(jí)阻容耦合放大電路設(shè)計(jì)

1、含負(fù)反饋的兩級(jí)阻容耦合放大電路設(shè)計(jì)一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.學(xué)習(xí)利用Electronics Workbench Multisim電子線路仿真軟件構(gòu)建自己的虛擬實(shí)驗(yàn)室。2.學(xué)習(xí)多級(jí)共射極放大電路及其靜態(tài)工作點(diǎn)、放大倍數(shù)的調(diào)節(jié)方法。3.掌握多級(jí)放大電路的放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻、頻率特性的測(cè)量方法。4.加深對(duì)負(fù)反饋放大電路放大特性的理解。5.研究負(fù)反饋對(duì)放大電路各項(xiàng)性能指標(biāo)的影響。二 主要儀器設(shè)備: 1. 虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備n 操作系統(tǒng)為Windows XP的計(jì)算機(jī) 1臺(tái)n Electronics Workbench Multisim 8.x9.x電子線路仿真軟件 1套. 2. 實(shí)際工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備n 模擬實(shí)驗(yàn)

2、箱 1臺(tái)n 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 1臺(tái)n 示波器 1臺(tái)n 數(shù)字萬用表 1臺(tái)三 實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)電路通常放大電路的放大倍數(shù)都是很微弱的,一般為毫伏或微伏數(shù)量級(jí).為了推動(dòng)負(fù)載工作,因此要求把幾個(gè)單級(jí)放大電路連接起來,使信號(hào)逐級(jí)得到放大.因此構(gòu)成多極放大電路.級(jí)間的連接方式叫耦合,如耦合電路是采用電阻,電容耦合的叫阻容耦合放大電路.本試驗(yàn)采用的就是兩極阻容耦合放大電路,如圖1-1所示.其中兩極之間是通過耦合電容C2及偏置電阻連接,由于電容隔直作用,所以兩極放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)可以單獨(dú)調(diào)試測(cè)定. 兩極阻容耦合放大電路的電壓放大倍數(shù) Au= Au1*Au2從表面看，通過對(duì)多個(gè)單級(jí)放大電路的適當(dāng)級(jí)聯(lián)，可以實(shí)現(xiàn)任意

3、倍數(shù)的放大。似乎放大電路已經(jīng)沒有什么可以研究的了。但是，問題并不是這么簡(jiǎn)單。首先靜態(tài)工作點(diǎn)與放大倍數(shù)是互相影響的，其次，放大倍數(shù)與輸出電阻也可能互相影響，第三，輸入電阻與放大倍數(shù)也可能互相影響.在電路中引入負(fù)反饋，可以解決這個(gè)問題。如電路圖所示.負(fù)反饋對(duì)放大電路性能主要有五個(gè)方面的影響:1. 降低放大倍數(shù)2. 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性3. 改善波形失真4. 展寬通頻帶5. 對(duì)放大電路的輸入電阻和輸出電阻的影響四 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容:1預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)電路的原理,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皟?nèi)容2掌握放大電路的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的測(cè)試方法.3了解實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)性能及使用方法(特別是波特圖示儀）4求電路圖1-1的靜態(tài)工作點(diǎn)和電壓

4、放大倍數(shù)五 實(shí)驗(yàn)研究 分析報(bào)告參照實(shí)驗(yàn)電路圖1-1，完成測(cè)量電路的接線，斷開反饋支路。一 測(cè)定基本放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn) 1在放大電路的輸入端加入信號(hào)Ui=0.1mv，f=1kHz。用示波器觀察第一，第二級(jí)的輸出電壓波形是否失真？若失真，調(diào)節(jié)偏置電阻Rw1，Rw2的參數(shù)。 2 在輸出波形不失真的條件下，測(cè)量放大電路的各參數(shù)，并記錄于表1-3中。二 測(cè)量基本放大電路的性能 1 測(cè)量基本放大電路的放大倍數(shù)Au 在基本放大電路的輸入端加信號(hào)Ui=0.1mv，f=1kHz。RL=無窮測(cè)量輸出電壓U。，則;Au=U。%Ui 2 測(cè)量基本放大電路的輸出電阻r。 在基本放大電路的輸出端接入負(fù)載RL，輸入信號(hào)U

5、i=0.1mv，f=1kHz。測(cè)量輸出電壓U。，則： r。=（U。'-U。）*RL%U。其中U。是未接RL時(shí)的輸出電壓，U。是接入時(shí)的輸出電壓。 3 測(cè)量基本放大電路的輸入電阻ri 在輸入信號(hào)源與基本放大電路之間串接一個(gè)電阻Rs一千歐，然后加大信號(hào)源電壓，使放大電路的輸出電壓與未接Rs時(shí)相同，測(cè)量信號(hào)源電壓Us和基本放大電路的輸入電壓Ui。則： ri=Ui*Rs%（Us-Ui）以上數(shù)據(jù)記錄于下表1-4中。 4 測(cè)量基本放大電路的頻率特性 連接波特圖示儀如圖1-1。選擇Magnitude（幅值），調(diào)節(jié)horizontal（橫軸）設(shè)置，verticl（縱軸）設(shè)置，F(xiàn)指的是終值，I指的是初值

6、。在其面板上可以直接設(shè)置橫軸和縱軸的坐標(biāo)及其參數(shù)。得到電路的幅頻特性。Phase（相位）可以得到電路的相頻特性。 三 測(cè)量反饋放大電路的性能 將反饋支路接上，參考實(shí)驗(yàn)二的步驟，測(cè)量負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)，輸出輸入電阻，和頻率特性。 六 實(shí)驗(yàn)分析及總結(jié)在整個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)過程中，遇到的問題和排除過程。1 在理論上,我完成了符合要求的電路圖和各參數(shù)的設(shè)定后,然后進(jìn)行仿真,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓的放大倍數(shù)并不是和設(shè)計(jì)的一致,原因是此時(shí)的輸出波形已經(jīng)出現(xiàn)了截止失真,然后便進(jìn)行電路靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)節(jié),但是不管我怎么調(diào),輸出波形還是或多或少的會(huì)出現(xiàn)失真.最后發(fā)現(xiàn)我的輸入信號(hào)太大了.當(dāng)輸入較小信號(hào)是滿足了實(shí)驗(yàn)的要求.結(jié)論一

7、: 不合適的靜態(tài)工作點(diǎn)和較大的輸入信號(hào)會(huì)引起輸出的非線性失真2 在測(cè)量基本電路的頻率特性時(shí) .頻帶完全不符合實(shí)驗(yàn)要求,然后我通過調(diào)節(jié)各電容值的大小發(fā)現(xiàn):結(jié)論二: 發(fā)射極偏置電容的大小對(duì)放大電路的頻帶影響較大,而特別是電路圖中的電容C7對(duì)頻帶的影響最為顯著.3 當(dāng)接入負(fù)反饋電路后,確定了Rf電阻值后,電路出現(xiàn)了自激振蕩現(xiàn)象.此時(shí)我在電路里 接了一相位補(bǔ)償電容,并調(diào)節(jié)其合適的電容值,最后消除了自激現(xiàn)象.對(duì)負(fù)反饋放大電路有什么新的認(rèn)識(shí)？寫一些心得體會(huì)。1 從之前單純的由已知電路圖求解,到這次根據(jù)要求自己設(shè)計(jì)電路,我充分的認(rèn)識(shí)到了理論指導(dǎo)的重要性,只有掌握好理論知識(shí)才不會(huì)在實(shí)際設(shè)計(jì)中不知所措.3負(fù)反饋電路在模電中算是比較重要的內(nèi)容,但在過去都只要求我們能夠?qū)σ延须娐飞县?fù)反饋進(jìn)行判斷和計(jì)算.并沒有要求我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)電路來滿足實(shí)際的要求.通過一步步地調(diào)試才得到了實(shí)驗(yàn)電路圖,這也加深了我對(duì)模電的理