反馈放大电路设计实验报告模版

深圳大学实验报告课程名称：模拟电路

实验名称：负反馈放大电路设计

学院：信息工程学院

专业：信息工程班级：

组号：指导教师：田明

报告人：学号：

实验地点 N102 实验时间：

实验报告提交时间：

教务处制

一.实验名称:

负反馈放大电路设计

二.实验目的:

加深对负反馈放大电路原理的理解.

学习集成运算反馈放大电路、晶体管反馈放大电路的设计方法. 掌握集成运算反馈放大电路、多级晶体管反馈放大电路的安装调试及测试方法.

三.实验仪器:

双踪示波器一台/组

信号发生器一台/组

直流稳压电源一台/组

万用表一台/组

四.实验容:

设计一个多级晶体管负反馈放大电路或集成运算负反馈放大电路，性能要求如下：

闭环电压放大倍:30---120

输入信号频率围:1KHZ-------10KHZ.

电压输出幅度≥1.5V

输出电阻≤3KΩ

五.实验步骤:

1.选择负反馈放大电路的类型，一般有晶体管负反馈放大电路、集

成运算负反馈放大电路.

为满足上述放大倍数的要求，晶体管负反馈放大电路最少需要二级放大，其连接形式有直接耦合和阻容耦合，阻容耦合可以消除放大器各级静态工作点之间的影响，本设计采用两者相结合的方式；对于各级放大器，其组态有多种多样，有共发射极，共基极和共集电极。本设计可以采用共发射极-共基极-共集电极放大电路。对于负反馈形式，有电压串联、电压并联、电流串联、电流并联。本设计采用电压并联负反馈形式。

2.设计电路,画出电路图.

下面是电源输入电路，通过并联两个电容的滤波电路形式，以效消除干扰,保证电路稳定工作，否则容易产生自激振荡。

整体原理图如下：

从上图可以看出来，整个电路由三级放大和一路负反馈回路构成，第一级电路是NPN管构成的共发射极电路，通过直接耦合的方式输出给

第二级的共基极电路，因此两级直接的静态工作点会相互影响。第二级放大电路通过电容输出给第三级。第三级放大电路是共集电极电路，射极跟随输出到负载。

整体参数设计：

假设输入电压峰峰值为50mv，输出电压峰峰值不小于1.5V，电压放大倍数>30 倍。因为存在负反馈，为达到设计要求，所以电压开环总放大倍数为1000倍左右。第一、第二级的开环电压放大倍数将近需要30-40倍。

下面，对各级放大进行分析：

第一级：

如图，TP3和TP4为信号输入接入点，信号通过C1耦合输入到Q1基极。Q1 型号9013为NPN三极管，电流增益带宽积Ft为60MHZ

以上，电流增益β为100左右，满足设计要求。

前级采用共发射极组态，R1和R2设定基极静态工作点，使TP5电压为1.2V左右，那么TP7的静态电压为0.55V左右。设定集电极电阻R3，使得集电极静态电压TP6为4V左右。

理论值计算：

U BQ=VCC*R2/(R1+R2)=1.25V

U EQ=U BQ-V BE (on)=1.25-0.65=0.6V

I EQ=U EQ/R5=0.6mA

U CQ=VCC-I CQ*R3= VCC-I EQ*R3= VCC-0.6*3.9K=2.95V

r be1=r bb’+(1+β)26(mV)/I EQ=300+4.2K=4.5K

A U1=U O1/U i=-βR’L/r be1= -β(R3//R4//r be2)/r be1=-32

第二级：

如图， Q2 型号9012为PNP三极管，电流增益带宽积Ft为

50MHZ以上，电流增益β为100左右，满足设计要求。

前级采用共基极组态，这里要注意的是，R4是这一级的输入电阻。通过R6和R7设定基极静态工作点，使TP8电压为3.8V左右，使TP12电压为4.5V左右再调节R8，使得集电极电压TP9为2V左右，这样，不容易出现失真。

理论值计算：

U BQ2=VCC*R7/(R6+R7)=3.75V

U EQ2=U BQ2+V BE (on)= 3.75V +0.7=4.45V

I EQ2=(VCC-U EQ2）/R4=0.55/4=0.14mA

U CQ2= I CQ2*R8= I EQ2*R8= 0.14*15K=2.1V

r be2=r bb’+(1+β)26(mV)/I EQ2=300+18.3K=18.6K

A U2=U O2/U O1=βR’L2/r be2

第二级交流负载R’L2= R8//R i3

第三级输入电阻R i3=[r be3+(1+β)R’e3]//R9

R’e3=R10//R11=260欧

r be3=r bb’+(1+β)26(mV)/I EQ3

由后面的计算得I EQ3=1.1mA

因此r be3=r bb’+(1+β)26(mV)/I EQ3=300+2.8K=3.1K

R i3=[r be3+(1+β)R’e3]//R9=34.3K//240K=30K

因此，第二级R’L2= R8//R i3=15K//30K=10K

第二级放大倍数A U2=U O2/U O1=βR’L2/r be2

=100*10/22.6=40

中间级的电压放大倍数约为40倍，输出同相。

第三级：

如图，中间级通过耦合电容输出到输出级，输出级Q3同样采用9013三极管，输出功率有1W ，最大集电极电流IC=500mA，满足设计需求。

通过设计R9和R10使得Q3基极静态电压TP10为3V左右，发射极电压V E为2.3V左右，输出幅度可以达到最大。

TP1和TP2为输出测试点，C5为交流输出耦合电容R11为输出电阻，300欧姆。

理论值计算：