两级阻容耦合放大电路

1、两级电阻耦合放大电路通常，放大器电路的输入信号都很弱，按照毫伏或微伏的量级，输入功率总是在1mV以下。 为了推进负载工作，需要连接几个单级放大电路，逐步放大信号，获得输出所需的电压振幅或充分的功率。 由几个单级放大电路连接的电路叫做多级放大电路。 在多级放大电路中，如果将2个单级放大电路之间的连接方式称为耦合的耦合电路使用电阻、电容器进行耦合，则称为“电阻耦合”。电阻耦合交流放大电路在低频放大电路中应用最多，是最常见的电路。 在本实验中，如图31所示，使用了2级电阻耦合放大电路。图3-1级电阻耦合放大电路在晶体管V1的输出特性曲线中，直流负载线与横轴的交点UCEQ1=VCC、与纵轴的交点(UC

2、E=0的情况)集电极电流静态工作点Q1位于直流负载线的中央附近，由静态时的集电极电流ICQ1和集-放射电压UCEQ1决定。 当流过上下偏置电流电阻的电流足够大时，晶体管V1的基极偏置电压晶体管V1静态发射极电流静态集电极电流是发射极电流，即晶体管V1的静态集电极电压两级电阻耦合放大电路总电压放大率但是，第1级放大电路的电压放大率晶体管V1等效负载电阻可以作为第1级放大电路的外置负载，第2级放大电路的输入电阻晶体管V1和V2的输入电阻分别为第二级放大电路的电压放大率在此，等效交流负载电阻。1 .二级放大电路静态工作点的测量。(1)制作如图3-2所示的2级电阻耦合放大电路。 断开函数信号发生器和电

3、路的连接，将电路输入端接地。 点击模拟开关进行模拟分析。 用数字万用表或动态测试探针分别测定节点电压VB1、VC1、VE1、VB2、VC2及VE，将测定结果记录在表3-1中。图3-2二级电阻耦合放大电路静态工作点测量原理图(2)根据电阻值R1、R2和电源电压VCC，计算节点电压UB1。(3)将ube设为0.7V，根据基极偏压UB1推定V1管的发射极偏压UE1、发射极电流IE1、集电极电流IC1。 根据IE1、VCC和RC1推定集电极偏置UC1。(4)确定v 1管的静态工作点Q1，即IBQ1、ICQ1和UCEQ1。2 .两阶段电压放大率的测定。(1)制作图3-3所示的2级电阻耦合放大电路。 把函

4、数信号发生器连接到电路上。 点击模拟开关进行模拟分析。 由跟踪示波器显示的波形记录输入电压峰值Ui1p与输出电压峰值Uo1p，并且记录输入输出波形的相位差。(2)制作如图3-4所示的2级电阻耦合放大电路。 把函数信号发生器连接到电路上。 点击模拟开关进行模拟分析。 由跟踪示波器显示的波形记录输入电压峰值Ui2p与输出电压峰值Uo2p，并且记录输入输出波形的相位差。图3-3第1级电压放大率测定原理图图3-4第2级电压放大率测定原理图(3)制作图3-5所示的2级电阻耦合放大电路。 把函数信号发生器连接到电路上。 点击模拟开关进行模拟分析。 由跟踪示波器显示的波形记录输入电压峰值Uip与输出电压峰值

5、Uop，并且记录输入输出波形的相位差。(4)根据电压的读取值，校正第1级的放大电路的电压放大率Au1、第2级的放大电路的电位图3-5总回路电压放大率测定原理图电压放大率Au2和总电路的电压放大率Au。(5)使用第1级放大电路的电压放大率Au1和第2级放大电路的电压放大率Au2来计算总电路电压放大率Au。(6)设为200，利用RC1、RE1、rbe1、rbe2、R3、R4和RE2计算第1级放大电路的电压放大率Au1。(7)使用RC 2、RL、rbe2和RE2来计算第2级放大电路的电压放大率Au2。3 .二级电阻耦合放大电路频率特性的测量测量原理如前所述。 为了简单起见，本实验要求使用三点法来仅测

6、量三个特殊频率点，即， 输入信号的频率和宽度由自己选择，用毫伏表测量中频时的输出电压。 然后，分别降低或提高信号源的频率(改变频率时注意不变)，降低输出宽度，记录此时的对应的信号频率(分别为上限截止频率和下限截止频率)多级放大器的放大率然而，当级联连接多级放大器时，后级放大器是前级放大器的负载，并且校正后级的输入电阻作为前级的负载电阻。多级放大器的输入电阻是第1级放大器的输入电阻，输出电阻是最终级的输出电阻。 即：1 .负反馈放大器1 )负反馈类型及判定根据输出侧反馈信号采样方式的不同和输入侧信号叠加方式的不同，负反馈可以分为电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈4个基

7、本结构。要确定反馈放大器的类型，主要抓住三个基本要素(1)反馈的极性，即正反馈还是负反馈可以用瞬时极性法判断，反馈使网络输入减少为负反馈，使网络输入增强为正反馈(2)电压反馈还是电流反馈取决于在反馈信号的输出端的提取方法(3)是串联反馈还是并联反馈，通过反馈信号和输入信号的叠加方式，以电压方式叠加在串联反馈上，以电流方式叠加在并联反馈上。2 )负反馈对放大电路性能的影响负反馈会降低放大器的放大率，但可改善放大器的动态残奥计，例如稳定放大率，改变输入输出电阻，减少非线性失真和宽带化等。负反馈使放大器的放大率降低闭环倍率：其中a称为开环放大器，f称为反馈系数，并且1 AF称为反馈深度。 注意式中的

8、a、f、Af因反馈类型不同，物理意义也不同，维度也不同。负反馈提高了放大电路的稳定性式中(dAf/Af )是闭环倍率的相对变化量，(dA/A )是开环倍率的相对变化量。串联负反馈引起的输入电阻的增加：由于并联负反馈，输入电阻减少b输入、c反转、e跟踪由于电压负反馈，输出电阻减少e输入、c同相电流负反馈导致输出电阻增大：c输入，不影响本水平负反馈提高上限截止频率下限截止频率：通过降低实现宽带化负反馈还可减小放大器的非线性失真3 )深负反馈电路的放大率的修正算法；深负反馈时闭环放大率注意式中的a、f、Af因反馈类型不同，物理意义也不同，维度也不同。关于电压串联负反馈，由于a、f、Af都是电压之比，

9、因此其闭环电压放大率如下所述2 .实验电路在本次实验中，以2级电阻的带电电压串联负反馈放大电路为例，分析了多级放大电路及负反馈导入后对电路性能的影响，参照电路图1图1的多级放大和电压串联负反馈电路RW2的P2端子以100电阻接地时，电路为开环状态(反馈信号被切断，但反馈电路的负载作用残留)，各级的动态残奥仪表如下所示第2级放大器：第1级放大器：电路构成的2级放大器，其残奥仪表如下RW2的P2端子与P1导通(截止开环时的接地电阻100)，RW2导入电压串联负反馈，电路分析如下反馈系数：闭环电压放大率Auuf的估计：深负反馈时的闭环电压放大率Auuf估计：闭环输入电阻R i f :闭环输出电阻Ro

10、 f :式中： ri-开环输入电阻ro-开环输出电阻带au-负载RL时的开环电压放大率1 .开环残奥仪表的测量使电路开环(RW2以20k电阻、P2端以100电阻接地)，使负载导通(P3、P4导通)，使电路在开环、带负载的动作状态下动作。参照实验1的晶体管单管放大器实验中介绍的方法，测量开环时，电路的中频放大率Auu、输入电阻Ri、输出电阻RO。1 )向放大器输入f=1KHz、Us=20 mV的正弦信号(实际的信号宽度可以根据状况进行选择，测量容易)，负载rl on，用示波器监视输出波形Uo，Uo不失真的情况下用数字示波器开环的情况Us、Ui、uooo2 )切断负荷RL，输出没有歪斜时测量无负荷

11、时的Uo，记入表3.33 )通带的测量在RW2关断、带负载且输出不失真情况下，使输出电压Uo的值保持不变，使信号发生器的输出频率变化，找到开环时的上下限频率fL和fH测量负反馈放大器的各项性能指标：使RW2(=20 k)的P2端子和P1 on (使开环断开时的接地电阻100)，在RW2中导入负反馈，适当增大输入信号Us (约50mV，可以根据状况选择实际的信号宽度，容易测量)，在输出波形不失真的情况下参照开环残奥仪表的测量用同样的方法校正Auuf、Rif、Rof，根据实验结果将校正电路残奥表记入表3.44 .观察负反馈对非线性失真的改善下次的测试请保持RL不变。1 )关断1)RW2，在开环的情况下，对输入端子输入1KHz的正弦信号，并输出终端示波器。 使输入信