兩級阻容耦合放大電路

.兩級阻容耦合放大電路通常放大電路的輸入信號都是很弱的，一般為毫伏或微伏數(shù)量級，輸入功率常在1mV感謝閱讀以下。為了推動負載工作，因此要求把幾個單級放大電路連接起來，使信號逐級得到放大，謝謝閱讀方可在輸出獲得必要的電壓幅值或足夠的功率。由幾個單級放大電路連接起來的電路稱為多精品文檔放心下載級放大電路。在多級放大電路中，每兩個單級放大電路之間的連接方式叫耦合；如耦合電路感謝閱讀是采用電阻、電容進行耦合，則叫做“阻容耦合”。阻容耦合交流放大電路是低頻放大電路中應(yīng)用得最多、最為常見的電路。本實驗采用謝謝閱讀的是兩級阻容耦合放大電路，如圖3-1所示。圖3-1兩級阻容耦合放大電路在晶體管V1的輸出特性曲線中直流負載線與橫軸的交點UCEQ1=VCC，與縱軸的交點（UCE=0時）集電極電流為謝謝閱讀.IVCCCQ1RRRC1E1E3靜態(tài)工作點Q1位于直流負載線的中部附近，由靜態(tài)時的集電極電流ICQ1和集-射電壓UCEQ1確定。當流過上下偏流電阻的電流足夠大時，晶體管V1的基級偏壓為謝謝閱讀URVR1CCB1R12晶體管V1的靜態(tài)發(fā)射極電流為IUUBU0.7B1RE1B1EQ1RRRE1E3E1E3靜態(tài)集電極電流近似等于發(fā)射極電流，即IIIICQ1 EQ1 BQ1 EQ1晶體管V1的靜態(tài)集電極電壓為UVIRCQ1 CC CQ1 C1兩級阻容耦合放大電路的總電壓放大倍數(shù)為AAAuu1u2其中，第一級放大電路的電壓放大倍數(shù)為RA1L1ur(1)Rbe11E1晶體管V1的等效負載電阻為RL1 RC1Ri2可作為第一級放大電路的外接負載，第二級放大電路的輸入電阻為精品文檔放心下載.RR//R//[r(1)R]謝謝閱讀i2 3 4 be2 2 E2晶體管V1和V2的輸入電阻分別為300(1be1300(1be2

)261 IEQ1 )26IEQ2第二級放大電路的電壓放大倍數(shù)為AR2L2)Ru2r(1其中，等效交流負載電阻RRbe2R。2E2L2C2L1、兩級放大電路靜態(tài)工作點的測量。（1）創(chuàng)建如圖3-2所示兩級阻容耦合放大電路。斷開函數(shù)信號發(fā)生器與電路的連接，精品文檔放心下載將電路輸入端接地。單擊仿真開關(guān)，進行仿真分析。用數(shù)字萬用表或動態(tài)測試探針分別測量精品文檔放心下載節(jié)點電壓VB1、VC1、VE1、VB2、VC2及VE，并記錄測量結(jié)果于表3-1中。謝謝閱讀.圖3-2 兩級阻容耦合放大電路靜態(tài)工作點測量原理圖謝謝閱讀（2）根據(jù)阻值R1、R2和電源電壓VCC，計算節(jié)點電壓UB1。精品文檔放心下載（3）設(shè)UBE為0.7V，由基極偏壓UB1估算V1管的射極偏壓UE1、射極電流IE1和集電精品文檔放心下載極電流IC1。根據(jù)IE1，VCC和RC1估算集電極偏壓UC1。精品文檔放心下載（4）確定V1管的靜態(tài)工作點Q1，即IBQ1，ICQ1和UCEQ1。感謝閱讀2、兩級電壓放大倍數(shù)的測量。（1）創(chuàng)建如圖3-3所示兩級阻容耦合放大電路。將函數(shù)信號發(fā)生器接入電路。單擊仿精品文檔放心下載真開關(guān)，進行仿真分析。由雙蹤示波器顯示的波形，記錄輸入電壓峰值Ui1p和輸出電壓峰值Uo1p，同時記錄輸入輸出波形的相位差。感謝閱讀（2）創(chuàng)建如圖3-4所示兩級阻容耦合放大電路。將函數(shù)信號發(fā)生器接入電路。單擊仿感謝閱讀真開關(guān)，進行仿真分析。由雙蹤示波器顯示的波形，記錄輸入電壓峰值Ui2p和輸出電壓峰值Uo2p，同時記錄輸入輸出波形的相位差。精品文檔放心下載.圖3-3 第一級電壓放大倍數(shù)測量原理圖圖3-4 第二級電壓放大倍數(shù)測量原理圖（3）創(chuàng)建如圖3-5所示兩級阻容耦合放大電路。將函數(shù)信號發(fā)生器接入電路。單擊仿感謝閱讀.真開關(guān)，進行仿真分析。由雙蹤示波器顯示的波形，記錄輸入電壓峰值Uip和輸出電壓峰值謝謝閱讀Uop，同時記錄輸入輸出波形的相位差。（4）根據(jù)電壓的讀數(shù)，計算第一級放大電路的電壓放大倍數(shù)Au1、第二級放大電路的謝謝閱讀電3-5總電路電壓放大倍數(shù)測量原理圖壓放大倍數(shù)Au2和總電路的電壓放大倍數(shù)Au。（5）用第一級放大電路的電壓放大倍數(shù)Au1和第二級放大電路的電壓放大倍數(shù)Au2計算總電路電壓放大倍數(shù)Au。精品文檔放心下載（6）設(shè)β為200，用RC1，RE1，rbe1，rbe2，R3，R4和RE2計算第一級放大電路的電壓精品文檔放心下載放大倍數(shù)Au1。（7）用RC2，RL，rbe2和RE2計算第二級放大電路的電壓放大倍數(shù)Au2。感謝閱讀3、兩級阻容耦合放大電路頻率特性的測量測量原理如前所述。為簡便起見，本實驗要求用三點法，只測三個特殊頻率點，即fo、fL、謝謝閱讀.。輸入信號的頻率f和幅度u由自己選擇，用毫伏表測出中頻時的輸出電壓u。然后精品文檔放心下載H o i o分別降低或增大信號源的頻率（注意在改變頻率時應(yīng)保持u不變），使輸出幅度下降到精品文檔放心下載iuo/ 2，記下此時對應(yīng)的信號頻率（分別為上限截止頻率fH和下限截止頻率fL）感謝閱讀多級放大器的放大倍數(shù)AunAu1Au2Aun但要注意多級放大器級聯(lián)時，后級放大器是前級放大器的負載，計算時要將后級的輸感謝閱讀入電阻當成前級的負載電阻。多級放大器的輸入電阻就是第一級放大器的輸入電阻，而輸出電阻就是最后一級的輸出感謝閱讀電阻。即：RiRi1 RoRon負反饋放大器負反饋類型及判定根據(jù)輸出端反饋信號的取樣方式的不同和輸入端信號的疊加方式的不同：負反饋可分為謝謝閱讀四種基本的組態(tài)：電壓串聯(lián)負反饋、電壓并聯(lián)負反饋、電流串聯(lián)負反饋、電流并聯(lián)負反饋。精品文檔放心下載判斷反饋放大器的類型主要抓住三個基本要素：（1）反饋的極性，即正反饋還是負反饋，可用瞬時極性法判斷，反饋使凈輸入減小為負精品文檔放心下載反饋，使凈輸入增強為正反饋；（2）電壓反饋還是電流反饋，決定于反饋信號在輸出端的取出方式；謝謝閱讀（3）串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋，決定于反饋信號與輸入信號的疊加方式，以電壓方式疊加感謝閱讀為串聯(lián)反饋，以電流方式疊加為并聯(lián)反饋。負反饋對放大電路性能的影響.負反饋雖然使放大器的放大倍數(shù)降低，但能在多方面改善放大器的動態(tài)參數(shù)，如穩(wěn)定放感謝閱讀大倍數(shù)，改變輸入、輸出電阻，減小非線性失真和展寬頻帶等。精品文檔放心下載負反饋使放大器的放大倍數(shù)下降A(chǔ)閉環(huán)放大倍數(shù)：Af1AF式中A是開環(huán)放大倍數(shù)，F(xiàn)是反饋系數(shù)，1+AF稱為反饋深度。注意式中A、F、謝謝閱讀Af根據(jù)反饋類型的不同，其物理意義不同，量綱亦不同。精品文檔放心下載負反饋提高放大電路的穩(wěn)定性dA1dAfAA1AFf式中（dAf/Af）是閉環(huán)放大倍數(shù)的相對變化量，（dA/A）是開環(huán)放大倍數(shù)的相對變化量。串聯(lián)負反饋使輸入電阻增加：R1AFRiif并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小：RRiif1AF電壓負反饋使輸出電阻減?。篟Roof1AF電流負反饋使輸出電阻增大：R1AFRofo負反饋使上限截止頻率提高：f1AFfHHf使下限截止頻率下降：ff/1AF，從而展寬頻帶LfL負反饋還可以減小放大器的非線性失真深度負反饋電路放大倍數(shù)的計算：深度負反饋時，1AF1，所以閉環(huán)放大倍數(shù)Af1F注意式中A、F、Af根據(jù)反饋類型的不同，其物理意義不同，量綱亦不同。謝謝閱讀對于電壓串聯(lián)負反饋，A、F、Af都是電壓之比，所以其閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：感謝閱讀.A 1uuf Fuu實驗電路本次實驗以兩級阻容的帶電壓串聯(lián)負反饋放大電路為例，分析多級放大電路以及引入負謝謝閱讀反饋后對電路性能的影響，電路參看圖1RW222KVCC+12VRB1100KRC1RB21RC22K10K2KC2C3RW1820KT1UsC110UT210URSP210KP310UP1R1RE21UoP4Uo1UsUi100RB221003KRLUf2KRE1CE1RE22CE22K2KGND100U100U圖1 多級放大與電壓串聯(lián)負反饋電路RW2的P2端用100Ω電阻連接到地時，電路處于開環(huán)狀態(tài)（切斷反饋信號，但保留反感謝閱讀饋回路的負載作用），各級的動態(tài)參數(shù)如下：第二級放大器：RR//R//rbe21βRi2B21B22E21RO2RC2//RW2RC2AR//RC2Lu2r(1)Rbe2E21第一級放大器：.RRRW1//rbe11βRrbe11βRi1B111RO1RC1Au1R//RC1i2r(1)Rbe11電路構(gòu)成的兩級放大器，其參數(shù)為：RiRi1RORO2RC2AAuu1u2RW2的P2端與P1接通（斷開開環(huán)時的接地電阻100Ω），RW2引入電壓串聯(lián)負反饋，感謝閱讀電路分析如下：反饋系數(shù)：FURf1uuURRW21閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auuf的估算：AUoAuuufUi1AuFuu深度負反饋時，閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auuf估算：A11RW2uufFuuR1閉環(huán)輸入電阻Rif：RR1AFifiuuu閉環(huán)輸出電阻Rof：RRoof1AFuuu式中：Ri—開環(huán)輸入電阻；Ro—開環(huán)輸出電阻Au—帶負載RL時的開環(huán)電壓放大倍數(shù).開環(huán)參數(shù)的測量將電路開環(huán)（RW2選20kΩ電阻，P2端用100Ω電阻連接到地），接通負載（接通精品文檔放心下載P3、P4），使電路工作在開環(huán)、帶負載工作狀態(tài)。參照實驗一中晶體管單管放大器實驗中介紹的方法，測量開環(huán)情況下，電路的中頻電壓放大倍數(shù)Auu，輸入電阻Ri，輸出電阻RO。謝謝閱讀以f=1KHz，Us=20mV的正弦信號（實際信號幅度可根據(jù)實際情況選取，方便測量即可）輸入放大器，負載RL接通，用示波器監(jiān)視輸出波形Uo，在Uo不失真的情況下，用數(shù)字示波器測量開環(huán)情況下Us、Ui、Uo1、Uo，記入表3.3。謝謝閱讀斷開負載RL，在輸出不失真的情況下，測量空載時的Uo'，記入表3.3感謝閱讀*3）測量通頻帶RW2斷開，在帶負載且輸出不失真的情況下，保持輸出電壓Uo的值不變，改變信號感謝閱讀發(fā)生器的輸出頻率，找出開環(huán)情況下的上、下限頻率fL和fH，謝謝閱讀測量負反饋放大器的各項性能指標：將RW2（=20kΩ）的P2端與P1接通（斷開開環(huán)時的接地電阻100Ω），使RW2謝謝閱讀引入負反饋，適當加大輸入信號Us（約50mV，實際信號幅度可根據(jù)實際情況選取，方便感謝閱讀測量即可），在輸出波形不失真的情況下，參照開環(huán)參數(shù)的測量方法，測試閉環(huán)參數(shù)記入表感謝閱讀3.3和表3.5中，如果fHf的值大于1MHz，超過低頻信號發(fā)生器的輸出頻率范圍，則記為≥精品文檔放心下載1MHz。按照同樣的辦法計算Auuf、Rif、Rof，根據(jù)實驗結(jié)果，計算電路參數(shù)填入表3.4謝謝閱讀.4．觀察負反饋對非線性失真的改善：以下測試應(yīng)保