两级阻容耦合负反馈放大电路 教学设计

课程设计题目：两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计学生姓名：学号：院系：专业班级：指导教师姓名及职称：起止时间：课程设计评分：两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计1.两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路概述：把几个单级放大电路连接起来，使信号逐级得到放大，在输出获得必要的电压幅值或足够的功率。

由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路。

在多级放大电路中，每两个单级放大电路之间的连接方式叫耦合；如耦合电路是采用电阻、电容进行耦合，则叫做“阻容耦合”。

阻容耦合交流放大电路是低频放大电路中应用得最多、最为常见的电路。

其特点是各级静态工作点互不影响，不适合传送缓慢变化信号。

而在两级阻容耦合放大器电路的基础上，加接一个反馈电阻，使得负反馈电路中的反馈量取自输出电压，若反馈信号为电压量，与输入电压求差而获得净输入电压，则引入电压串联负反馈。

2.两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计2.1两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路原理图图1两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路原理图2.2静态工作点设置分析两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为21u u u A A A =其中，第一级放大电路的电压放大倍数为11121)1(E be i CSu R r R R A +++-=ββ可作为第一级放大电路的外接负载，第二级放大电路的输入电阻为])1(//[//R 222W 627E be i R r R R R β+++=）（设V U BEQ 7.0=，所以第一级放大电路中，KR R r R R R R r R R A V R R R I U U AI R U U I U R R R R U be W i beLu C c CEQ C BEB EQ cc W BQ 8.1302)1(32.10)543(m 14v4.2212c =≈+=-==++-==≈-==++≈β所以晶体管V 1和V 2的输入电阻分别为11126)1(300EQ be I r β++≈ 22226)1(300EQ be Ir β++=10uF图2 仿真电路图在Ui=0的情况，接上电源，调节电位器R13和R12，使得Ic1=1.0mA ，Ic2=1.5mA图3 Ic1电流值 图4 Ic2电流值然后用万用表测量各级的电位图5 1C 极电位 1B 极电位 1E 电位图6 2C 极电位 2B 极电位 2E 极电位2.3 测量基本放大器的性能指标和动态分析（1）不连接反馈网络，输入kHz f 1=、mV U i 5=的正弦信号，并且接入负载Ω=k R L .5，测量输出电压Uo ，计算u A 、i R 、o R图7输入kHz f 1=、mV U i 5=的正弦信号仿真电路数据如图8图8输入与输出电压的有效值如图9所示图9 输入电压Ui 输出电压Uo Us所以放大的倍数533003.0≈==i o u U A 输入电阻=-=s is ii R u u u R 9.27Ωk 输出电阻Ω==k R R o 3.38 （2）接入R c =12k 电阻和C=10uf 电容的负反馈后，输入kHz f 1=、mV U i 5=的正弦信号，并且接入负载Ω=k R L .5，测量输出电压Uo ，计算u AR110k¦¸R220k¦¸R31.8k¦¸R4100¦¸R51k¦¸R610k¦¸R715k¦¸R83.3k¦¸R91.2k¦¸R1112k¦¸V112 V 0XMM1XMM3XSC1ABExt Trig++__+_XFG1R105.1k¦¸J2AKey = A 12Q12N3904Q22N3904R1250k¦¸Key=A 83%1R13100k¦¸Key=A 94%7R1451¦¸C610uF C7100uFC810uFC910uF C10100uF9C110uFXMM2XMM41113R151k¦¸XMM6205XMM715XMM88XMM910XMM1018XMM111917XMM124XMM531422图10 接入负反馈的仿真电路图输入与输出的有效值如图11所示图11 输入电压Ui 输出电压Uo所以放大的倍数933.3≈==i o u U A 同过仿真数据得出，当接入反馈网络后，电压的放大倍数减小，但放大倍数的稳定性得到提高，波形失真程度小。

两级阻容耦合放大电路设计与仿真阻容耦合放大电路是一种经典的放大电路结构，常用于放大小信号。

其基本原理是利用电容器和电阻的耦合作用，实现信号的放大和增强。

在设计阻容耦合放大电路时，需要考虑电路的增益、频率响应、稳定性等方面的问题。

下面将以两级阻容耦合放大电路为例，进行设计和仿真。

1.电路结构设计首先，我们需要确定电路的结构图和参数。

两级阻容耦合放大电路由两个放大级组成，每个放大级包括一个晶体管和相应的偏置电路。

可以选择晶体管的类型，比如常用的BJT三极管或MOSFET场效应管。

偏置电路可以采用基准电源或稳流源等方式。

2.电路参数计算在确定电路结构之后，需要计算每个电路元件的参数。

比如晶体管的放大系数、偏置电流，电容器的容值等。

这些参数的选择和计算需要根据具体的应用需求来确定，可以参考相关的电路设计手册或者仿真软件。

3.电路仿真在进行实际的电路设计之前，可以使用电路仿真软件进行仿真。

通过仿真，可以验证电路的性能和参数的正确性，发现问题并进行调整。

常用的电路仿真软件有Cadence SPICE、LTSpice等。

4.电路布局与PCB设计在完成电路的仿真之后，可以进行电路的布局和PCB设计。

在布局过程中，需要考虑电路的相互干扰、阻抗匹配等问题，以确保电路的可靠性和稳定性。

PCB设计需要绘制电路的电路板图，安排元件的布局和连接方式，并进行元件的焊接和布线。

5.电路调试与性能测试完成PCB设计之后，可以进行电路的调试和性能测试。

通过调试，可以检查电路的工作状态和性能是否符合设计要求。

可以使用示波器、信号发生器等测试设备对电路进行测试，得到电路的增益、频率响应等参数。

通过上述步骤，可以完成两级阻容耦合放大电路的设计和测试。

可以根据实际的应用需求和设备要求进行参数选择和调整，以获得满足要求的电路性能和工作效果。

两级阻容耦合负反馈放大电路Multisim仿真分析一、实验目的:1.学习利用Multisim电子线路仿真软件构建自己的虚拟实验室。

2.学习多级共射极放大电路及其静态工作点、放大倍数的调节方法。

3.掌握多级放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性的测量方法。

4.加深对负反馈放大电路放大特性的理解。

5.研究负反馈对放大电路各项性能指标的影响。

二、实验原理：反馈形式：电压串联负反馈三、实验内容：1.直流工作点分析择节点5、6、7、8、9、13作为输出节点，对开环和闭环电路仿真得到相同的输出结果2.负反馈对放大电路性能的影响主要有五个方面1.降低放大倍数2.提高放大倍数的稳定性3.改善波形失真4.展宽通频带5.对放大电路的输入电阻和输出电阻的影响2.1放大电路稳定性分析在电路输入端5、输出端10同时接入交流电压表，按B键选择有无引入负反馈，按A 键选择有无负载电阻R9接入。

表1 输出电压与电压放大倍数的测量结果U o、A u的测量J1U i (mV) U o (mV) A u= U o /U i无反馈（J2断开）断开97.207 2030 20.883 闭合105.452 1524 14.452负反馈（J2闭合）断开30.563 446.583 14.612闭合37.128 414.451 11.163从而稳定了电压放大倍数。

此外，基本放大电路在空载和负载状态下，得到的输出电压相差很大，而接入负反馈后，负载接入与否对输出电压影响很小。

2.2非线性失真分析按B键断开开关S2使电路处在开环状态，双击示波器观察输出波形。

如图所示，调节信号源电压的幅值（频率不变），使输出波形出现非线性失真，在输出端利用失真度测试仪测得其失真系数为18.484%。

开关S2闭合引入负反馈，可见输出波形幅度减小，失真度测试仪显示失真系数为0.158%，因此引入负反馈后非线性失真得到明显改善。

(a)开环输出电压非线性失真 (b)电压串联负反馈失真减小2.3 幅频特性分析打开S2开关，选择simulate→analyses→AC Analysis，在弹出的对话框的“Prequency Parameters”选项卡中将“开始频率”和“终止频率”分别设置为1Hz和1GHz，在“Output”选项卡中选择输出节点10进行仿真，得到无反馈的频率特性。

实验二负反馈放大器设计与仿真1.实验目的（1）熟悉两级放大电路设计方法。

（2）掌握在放大电路中引入负反馈的方法。

（3）掌握放大器性能指标的测量方法。

（4）加深理解负反馈对电路性能的影响（5）进一步熟悉利用Multisim仿真软件辅助电路设计的过程。

2.实验要求1）设计一个阻容耦合两极电压放大电路，要求信号源频率10kHz(峰值1mv)，负载电阻1kΩ,电压增益大于100。

2）给电路引入电压串联负反馈：①测试负反馈接入前后电路的放大倍数，输入输出电阻和频率特性。

②改变输入信号幅度，观察负反馈对电路非线性失真的影响。

3.实验内容反馈接入前的实验原理图：1.放大倍数：Au=0.075V/0.707mV=106.0822.输入电阻：Ri=0.707mV/94.48nA=7.483kΩ3.输出电阻：Ro=0.707V/143.311nA=4.934kΩ4.频率特性：fL=357.094Hz,fH=529.108kHz输出开始出现失真时的输入信号幅度：19.807mV反馈接入后的实验电路：开关闭合之后：1.放大倍数：Af=7.005mV/0.707mV=9.9082.输入电阻：Ri=0.707mV/0.198uA=3.57kΩ3.输出电阻：Ro=0.707mV/0.096mA=7.364Ω4.频率特性：fL=67.134Hz,fH=6.212MHz输出开始出现失真时的输入信号幅度≈197mV4.理论值分析由于三极管2N2222A的β=220，所以反馈接入前第一级rbe1=rb+βVT/Ic=6.7kΩ第二级rbe2=rb+βVT/Ic=6.5kΩ第二级输入电阻Ri’=R8||(R7+40%R13)||rbe2=3.65kΩ放大倍数Au=βR4||Ri’*R9||R12/([rbe1+(1+β)R1]rbe2)=107.034输入电阻Ri=R3||(R2+30%R5)||[rbe1+(1+β)R1]=7.484kΩ输出电阻Ro=R9=5.1kΩ反馈接入后：F=0.101放大倍数Af=Au/(1+AuF)=9.056输入电阻Rif=R3||(R2+30%R5)||(1+AuF)Ri=3.621kΩ输出电阻Rof=Ro/(1+AoF)=7.425Ω所以可以得出结论Af≈1/F5.实验结果分析由仿真结果以及理论计算值可以看出，接入负反馈后，放大倍数明显下降,输入电阻变化不明显，输出电阻明显下降，原因是接入电压并联负反馈之后，输出电压基本稳定而输出电流由于负反馈的增加而变大，导致输出电阻变小。

两级阻容耦合放大电路实验目的（1）熟悉晶体管的管型、管脚和电解电容器的极性。

（2）学习两级阻容耦合放大电路静态工作点的调节方法。

（3）测量每级放大器静态工作点，并比较测量值与计算值。

（4）测量每级放大器的电压增益，并比较测量值与计算值。

（5）测量两级阻容耦合放大电路的电压增益，并比较测量值与计算值。

（6）观察两级阻容耦合放大电路的输入与输出波形，测量其相位差。

实验原理及实验电路通常放大电路的输入信号都是很弱的，一般为毫伏或微伏数量级，输入功率常在1mV 以下。

为了推动负载工作，因此要求把几个单级放大电路连接起来，使信号逐级得到放大，方可在输出获得必要的电压幅值或足够的功率。

由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路。

在多级放大电路中，每两个单级放大电路之间的连接方式叫耦合；如耦合电路是采用电阻、电容进行耦合，则叫做“阻容耦合”。

阻容耦合交流放大电路是低频放大电路中应用得最多、最为常见的电路。

本实验采用的是两级阻容耦合放大电路，如图3-1所示。

图3-1 两级阻容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U CEQ1=V CC，与纵轴的交点（U CE=0时）集电极电流为=1CQ I 311E E C CCRR R V++静态工作点Q 1位于直流负载线的中部附近，由静态时的集电极电流I CQ1和集-射电压U CEQ1确定。

当流过上下偏流电阻的电流足够大时，晶体管V 1的基级偏压为2111RR V R U CCB +=晶体管V 1的静态发射极电流为311311117.0E E B E E E B EQ RR U R R UB U I +-≈+-=静态集电极电流近似等于发射极电流，即1111EQ BQ EQ CQ II I I ≈-=晶体管V 1的静态集电极电压为111C CQ CCCQ RI V U -=两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为21u u uAA A =其中，第一级放大电路的电压放大倍数为11111)1(E be L uRr R A +++'-=ββ晶体管V1的等效负载电阻为211i C L RRR ='可作为第一级放大电路的外接负载，第二级放大电路的输入电阻为])1(//[//222432E be i R r R R R β++=晶体管V 1和V 2的输入电阻分别为11126)1(300EQ be Ir β++≈22226)1(300EQ be Ir β++=第二级放大电路的电压放大倍数为222222)1(E be L u Rr R A ββ++'-=其中，等效交流负载电阻LC L RRR 22='。

题目：负反馈放大电路实验设计高宏涛兰州城市学院培黎工程技术学院物理072班，电子信息科学与技术专业，甘肃兰州730070 摘要：此课题的设计是根据技术要求来确定放大电路的结构，级数，电路元器件的参数机型号，然后通过I<<1MA的小电流和输入电阻Ro>>20K的大电阻，所以我实验调试调试来实现的，并且由技术输出电流om采用的是电压串联负反馈，我设计的放大电路主要是为了提高增益的稳定性，减小电路引起的非线性失真，放大倍数的稳定性提高，通频带展宽，内部噪声减小。

负反馈放大电路在实际应用中极为广泛，电路形式繁多，根据反馈电路与输出电路，输入电路的连接方式不同，稳定的对象和稳定的程度也有所不同，需要进行具体分析。

一般来说要稳定直流量，应引入直流负反馈；要改善交流特性，应引入交流负反馈；在负载变化时，若想使输出电压稳定，应引入电压负反馈；若想使输出电流稳定，应引入电流负反馈。

而放大器中的反馈就是将输出信号取出一部分或全部送回到放大电路的输入回路，与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。

反馈信号的传输是反向传输。

所以，放大电路无反馈也称开环，放大电路有反馈也称闭环。

特别是放大电路引入负反馈可大大改善放大倍数的稳定性。

关键词：基本放大电路；负反馈；输入阻抗；输出阻抗；1、引言反馈也称为“回授”，广泛应用于各个领域。

例如，在行政管理中，通过对执行部门工作效果（输出）的调研，以便修订政策（输入）；在商业活动中，通过对商品销售（输出）的调研进货渠道及进货数量（输入）；在控制系统中，通过对执行机构偏移量（输出量）的监测来修正系统的输入量；等等。

上述例子表明，反馈的目的是通过对输入的影响来改善系统的运行状况及控制效果。

负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用，采用负反馈是以降低放大倍数为代价的，目的是为了改善放大电路的工作性能，如稳定放大倍数、改变输入和输出电阻、减少非线性失真、展宽通频带等，所以在实用放大器中几乎都引入负反馈。

两级阻容耦合负反馈放大电路实验报告以两级阻容耦合负反馈放大电路实验报告为标题引言：本实验通过搭建两级阻容耦合负反馈放大电路，研究其放大特性及负反馈对电路性能的影响。

通过实验数据的测量和分析，进一步理解负反馈放大电路的原理和应用。

一、实验目的本实验的主要目的是探究两级阻容耦合负反馈放大电路的特性，并验证负反馈对电路增益和频率响应的影响。

二、实验器材1. 信号发生器2. 两级阻容耦合放大电路实验箱3. 示波器4. 直流稳压电源5. 万用表6. 电阻、电容等元器件三、实验步骤与数据记录1. 按照电路图搭建两级阻容耦合放大电路，并接通电源。

2. 调节信号发生器输出频率为1000Hz，幅值为200mVrms。

3. 使用示波器测量输入信号Vin和输出信号Vout的幅值。

4. 记录不同频率下的输入输出数据。

5. 改变电路参数，如电阻、电容的数值，重复步骤2-4，得到更多数据。

四、实验数据分析1. 绘制输入输出电压的频率响应曲线。

2. 计算增益的幅值和相位随频率变化的情况。

3. 分析负反馈对电路增益和频率响应的影响。

五、实验结果与讨论通过实验数据分析，我们得到了两级阻容耦合放大电路的频率响应曲线。

曲线显示出在低频时，电路具有较大的增益，随着频率的增加，增益逐渐下降。

这是由于电容的作用导致高频信号的衰减。

同时，我们观察到在整个频率范围内，电路的相位随频率的变化而变化。

负反馈对电路的影响主要体现在增益的稳定性和频率响应的改善上。

通过引入负反馈，可以减小电路的增益变化范围，使得电路在不同频率下都能保持较稳定的增益。

此外，负反馈还可以改善电路的频率响应特性，使得电路在更宽的频率范围内具有较平坦的响应。

六、实验结论通过本实验，我们深入了解了两级阻容耦合负反馈放大电路的特性。

实验结果表明，负反馈对电路的增益和频率响应具有显著的影响。

负反馈可以稳定电路的增益，并改善其频率响应特性，使得电路在更广泛的应用中具有更好的性能。

七、实验总结本实验通过实际搭建电路并测量数据，深入理解了两级阻容耦合负反馈放大电路的原理和特性。

两级阻容耦合级间电压串联负反馈放大电路设计1.概述放大电路的前级输出端通过电容接到后级输入端，成为阻容耦合方式。

由于电容对滞留的阻抗为无穷大，因而阻容耦合放大电路各极之间的直流通路各不相痛，各级的静态工作点相互独立，求解或实际调试Q点时可以按单级处理，所以电路的分析，实际和调试简单易行，而且，只要输入信号频率较高，耦合电容容量较大，前级的输出信号就可以几乎没有衰减地传递到后级的输入端，因此，在分立元件电路中阻容耦合方式的到非常广泛的应用。

其优点是由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互独立，独立估算；电路的分析、设计和调试方便；电容对交流信号几乎不衰减；缺点是低频特性变差；大电容不易集成。

同时，负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用，采用负反馈是以降低放大倍数为代价的，目的是为了改善放大电路的工作性能，如稳定放大倍数、改变输入和输出电阻、减少非线性失真、扩展通频带等，所以在实用放大器中几乎都引入负反馈。

2.两级阻容耦合及负反馈放大电路系统设计2.1原理分析阻容耦合放大器是多级放大器中最常见的一种，其电路如图1所示。

图1阻容耦合整体原理图图1是一个曲型的两级阻容耦合放大电路，有两个共射放大电路组成。

由于耦合电容1C 、2C 、C 5的隔直流作用，各级之间的直流工作状态是完全独立的，因此可分别单独调整。

但是，对于交流信号，各级之间有着密切的联系，前级的输出电压就是后级的输入信号，因此两级放大器的总电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积u2u1u A A A ⋅=，同时后级的输入阻抗也就是前级的负载。

为了减少电路损耗，第一级的静态工作点应选择的低一些，这样I C1电流的适当减小，就可以减少电路损耗。

第二级的静态工作点选择的高一些，放大电路的的非线性失真将得到改善。

为了改善放大器性能，电路中引入了两级交流电压串联负反馈（R f ）。

这样，电路即可以稳定输出电压又可以提高输入电阻。

2.2 两级放大器静态分析多级放大电路各级的静态值也是利用其直流通路来求解。

实训六两级阻容耦合放大电路一、实训目的1．通过实验观察多级放大器前后级的关系及其相互影响；2．测量多级放大器的性能指标；3．测量多级放大器的频率特性。

二、实训测试原理1．测试电路图（1）阻容耦合放大电路2．测试电路原理阻容耦合方式的放大电路实际上是通过电容和后级的输入电阻（或负载）实现前后级的耦合，所以称为阻容耦合。

如图（1）所示是两级放大电路，可把它分为四部分：信号源、第一级放大电路、第二级放大电路和负载。

信号通过电容C1与第一级输人电阻相连，第二级通过C3与负载R L相连。

1）多级放大器前后级之间的关系后级的输入电阻是前级的负载电阻；前级相当于后级的信号源。

2）多级放大器的放大倍数多级放大器的放大倍数是各级放大倍数的乘积。

3）多级放大器的频率特性当放大器工作在低频区和高频区时，放大倍数会下降。

低频区的频率特性和下限频率是由放大电路中的耦合电容和射极旁路电容引起的；高频区的频率特性和上限频率是由晶体管的极间电容和电路的分布电容引起的。

三、实训仪器设备1．直流稳压电源2．函数发生器3．晶体管毫伏表4．示波器5．万用表四、实训器材1．三极管（VT1、VT2）：3DG6×22．电位器（R P1、R P2）： 100KΩ×23．电阻：R11=R12=10KΩR21=R22=R C1=3.3KΩR E1=R E2=R S=1KΩR C2=2.7KΩR L=6.8KΩ4．电容器：C1=C2=C3=10μF C E1=C E2=47μF五、测试步骤及内容1．静态工作点的调测调节直流稳压电源为12V，加入电路。

在放大电路的输入端加入f=1KHz的正弦信号，用示波器观察输出电压的波形，调节电位器R P1、R P2和输入信号U i的大小，使输出电压U O为最大不失真输出电压。

然后，断开输入信号，将输入端短路，测试电路的静态工作点，将结果填入表1中。

表1 静态工作点的调测2．测量电压放大倍数当输入信号U i=1mV、f=1KHz时，用示波器观察各输出信号的波形，在波形不失真的情况下，用晶体管毫伏表测出下表中的一些参数，算出各级放大器的电压放大倍数和总的电压放大倍数。

两级阻容耦合放大及负反馈电路实验两级阻容耦合放大及电路试验_模拟试验与指导4.1.3 两级阻容耦合放大及负反馈电路试验1）试验目的（1）巩固学习放大器主要性能（工作点、放大倍数、输入输出）的测量办法。

（2）观看多级放大器的级间联系及互相影响。

（3）观看负反馈对放大器性能的影响，了解负反馈放大器性能的普通测试办法。

2）试验原理（1）开关A向左扳，开关B打开时，图4.1.3为两级RC阻容耦合放大电路的原理图。

图4.1.3 两极阻容耦合放大及负反馈电路（2）因为放大器级间是阻容耦合，每级的静态工作点互不影响，这易于电路静态工作点的计算和调节。

两级静态工作点的计算办法同试验4.1.1。

（3）对于沟通信号，在分析多级放大器时，要考虑各级之间的互相影响，以及放大器与信号源或负载之间的衔接问题。

例如:后级的输入电阻构成了前级的负载电阻，前级的输出电阻便构成了后级的信号源内阻。

此外，多级放大器在放大较低频率信号时，级间耦合电容会造成信号的衰减。

（4）两级放大器中频段的性能指标分析如下。

①放大器电压放大倍数为式中:——第一级的电压放大倍数R′L1——第一级的沟通等效负载，R′L1＝Rc1∥Rb21∥Rb22∥［rbe2＋（1＋β2）Re3］；——其次级的电压放大倍数，R′L——其次级的沟通等效负载，R′L＝Rc2∥RL。

②放大器输入电阻为:ri＝Rb11∥Rb12∥［rbe1＋（1＋β1）Ref］③放大器输出电阻为:ro≈Rc2（5）负反馈电路会对放大器的性能产生影响，反馈类型不同对放大器性能的影响也不同。

开关A向左扳，开关B闭合时，图4.1.3为级间带有电压串联负反馈的放大电路。

负反馈放大器电压放大倍数的基本方程式:式中:Au——基本放大器的电压放大倍数；Fu——反馈系数；Auf——放大器的闭环电压放大倍数。

电压串联负反馈对电路放大器的性能的影响:①当为深度反馈时，电压串联负反馈的电压放大倍数可近似表示为:Auf＝1/Fu；②电压串联负反馈的输入电阻:iif＝Ui/Ii＝ri（1＋AuFu）；③电压串联负反馈的输出电阻:rof＝Uo/Io＝ro/（1＋A′usFu）；式中:A′us——负载RL开路时的源电压放大倍数。

模拟电子技术课程设计报告题目：两级阻容耦合放大电路的设计与调试学院电气工程学院专业班级12级电气3班学生姓名指导教师同组组员提交日期 2014年03月 07日电气工程学院专业课程设计评阅表学生姓名学生学号201230088063同组队员专业班级12电气3班题目名称两级阻容耦合放大电路的设计与调试一、学生自我总结二、指导教师评定目录目录一、设计目的 (5)二、设计要求和设计指标 (5)三、设计内容 (5)3.1.内容简介 (5)3.2.电路原理 (6)3.3参数确定 (7)3.4具体仿真电路 (7)3.5仿真结果与分析 (8)3.5.1设计要求 (8)3.5.2.技术指标 (8)3.5.3功能仿真及仿真图 (8)3.5.4. 测试电压 (9)3.5.5.频率失真图 (9)3.5.6.输出波形图 (10)3.5.7频响特性 (10)四、本设计改进建议 (4)五、总结（感想和心得等 (11)六、主要参考文献 (11)附录 (12)一、设计目的1.能够较全面地巩固和应用“模拟电子技术”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握电路设计的全过程（设计-仿真-PCB板制作-调试安装）。

2.能合理、灵活地应用分立元件或标准集成电路芯片实现规定的电路。

3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的模拟电子系统的能力。

4.培养独立设计能力，熟悉EAD工具的使用，比如EWB（现在为Multisim系列）（仿真分析）及Protel（原理图和PCB版图的制作）等。

5.培养书写综合设计实验报告的能力。

二、设计要求和设计指标1.设计要求：1.根据性能指标要求，确定电路及器件型号，计算电路组件参数；2.在EWB中进行电路仿真，测量与调整电路参数，是满足设计计算要求。

3.测试性能指标，调整修改组件参数值，使其满足电路性能指标要求，将修改后的组件参数值标在设计原理图上。

4.上述各项完成后，在Protel软件中绘制电路原理图及其PCB版图。

实验七负反馈放大电路一、实验目的1.加深对负反馈放大电路的认识2.加深理解放大电路中引入负反馈的方法3.加深理解负反馈对放大电路各项性能指标的影响二、实验原理负反馈放大电路有四种组态，即电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。

本实验以电压串联负反馈为例，分析负反馈对放大电路各项性能指标的影响。

1.图7-1为带有负反馈的两级阻容耦合放大电路，在电路中通过R f把输出电压V o引回到输出端，加在晶体管T1的发射级上，在发射级电阻R F1上形成反馈电压V f。

根据反馈的判断法可知，它属于电压串联负反馈。

图7-1主要性能指标如下：1)闭环电压增益A VF=A v/(1+A v F v)其中A v=V o/V i-----基本放大电路(无负反馈)的电压增益，即开环电压增益1+A v F v-----反馈深度，它的大小决定了负反馈对放大电路性能改善的程度2)反馈系数F v=R o/(1+A vo F v)3)输入电阻R if=(1+A v F v)R iR i----基本放大电路的输入电阻4)输出电阻R of=R o/(1+A vo F v)R o----基本放大电路的输出电阻A vo----基本放大电路RL=∞时的电压增益2.测量基本放大电路的动态参数时，要先实现无反馈时的基本放大电路。

不能简单地把反馈支路断开，而是要既去掉反馈作用，又要把反馈网络的影响(负载效应)考虑到基本放大电路中去。

为此：1)在画基本放大电路的输入回路时，因为是电压负反馈，所以可将负反馈放大电路的输出端交流短路，即令V o=0，此时R f相当于并联在R F1上。

图7-22)在画基本放大电路的输出回路时，由于输入端是串联负反馈，因此需将负反馈放大电路的输入端(T1管的射极)开路，此时(R f+R F1)相当于并接在输出端。

可近似认为R f并接在输出端。

根据上述规律，就可得到所要求的如图7-2所示的基本放大电路。

三、实验设备与器件1.+12V直流电源2.函数信号发生器3.双踪示波器4.交流毫伏表5.万用电表6.晶体管3DG12 或9013*2（β≈100）7.电阻器、电容器若干四、实验内容1.测量静态工作点按图7-1连接实验电路，取Vcc=+12V，Vi=0，用直流电压表分别测量第一级、第二级的静态工作点，记入表7-1.Vcc实际取值为11.338V表7-12.测量基本放大电路的各项性能指标将实验电路按图7-2改接开环状态，即把R f断开后分别并接在R F1和R L上，其它连线不动。

实验四 两级阻容耦合放大器及负反馈放大器一、实验目的1. 了解多级阻容耦合放大器组成的一般方法。

2. 了解负反馈对放大器性能指标的改善。

3. 掌握两级放大器与负反馈放大器性能指标的调测方法。

二、实验原理1．阻容耦合放大器是多级放大器中最常见的一种，其电路如图4.4.1所示。

这是一个曲型的两级阻容耦合放大器。

由于耦合电容1C 、2C 、3C 的隔直流作用，各级之间的直流工作状态是完全独立的，因此可分别单独调整。

但是，对于交流信号，各级之间有着密切的联系，前级的输出电压就是后级的输入信号，因此两级放大器的总电压放大倍数等于各级放大倍数的乘积u2u1u A A A ⋅=，同时后级的输入阻抗也就是前级的负载。

2. 负反馈放大器（1）负反馈电路的基本形式负反馈电路的形式很多，但就其基本形式来说可分四种：（a ）电压串联负反馈；（b ）电压并联负反馈；（c ）电流串联负反馈；（d ）电流并联负反馈。

在分析放大器中的反馈时，主要应抓住三个基本要素：第一、反馈信号的极性。

如果反馈信号是与输入信号反相的就是负反馈，反之则是正反馈。

第二、反馈信号与输出信号的关系。

如果反馈信号正比于输出电压，就是电压反馈；若反馈信号正比于输出电流，就是电流反馈。

第三、反馈信号与输入信号的关系。

从反馈电路的输入端看，反馈信号（电压或电流）与输入信号并联接入称为并联反馈；串联接入成为串联反馈。

（2）负反馈对放大器性能的影响负反馈能有效地改善放大器的性能，主要体现在输入电阻、输出电阻、频带宽度、非线性失真、稳定性等方面。

但是放大器性能的改善是以降低其增益为代价的，因而在应用负反馈电路时，必须考虑电路性能改善的同时会引起电路增益的减小。

3. 放大器的输入电阻i R 及输出电阻o R 。

放大器的输入电阻i R 是向放大器输入端看进去的等效电阻，定义为输入电压i u 和输入电流i i 之比，即：iii i u R =。

测量输入电阻i R 的方法很多，例如替代法、电桥法、换算法等等。

两级阻容耦合负反馈放大电路授课教师：授课日期：授课班级：教学目标1.掌握放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大电路各项性能指标的影响；2.掌握两级阻容耦合负反馈放大电路的装配(设计、布线、制板、安装、焊接、调试)技能；3.熟悉模拟电子技术技能训练中常用电子测量仪器的综合使用技能。

工作任务掌握两级阻容耦合负反馈放大电路的装配与调试技能。

实训器材表5-2-2 工具、材料、仪器工具、仪器材料双踪示波器一台连接导线若干函数信号发生器一台焊锡丝若干指针式万用表或数字式万用表一台元器件见表5-2-1 晶体管毫伏表一台电烙铁45W、镊子、尖嘴钳各一把直流稳压电源一台实践操作基础知识基础知识（一）工作原理1.反馈的基本概念图5-2-1 反馈放大电路方框图负反馈放大器有四种组态，即电压串联，电压并联，电流串联，电流并联。

图5-2-2为两级阻容耦合负反馈放大实训电路图5-2-2 两级阻容耦合负反馈放大电路实训电路图2.主要性能指标如下：（二）电路元器件明细表技能训练1.按图5-2-2所示电路在多孔印制电路板上正确插装、焊接各元器件及电路连接线。

2.检查各元器件装配、连线无误后,接通+12V电源。

调试、测试电路的静态工作点，测量开环电压放大倍数。

3.测量闭合放大电压放大倍数4.测试负反馈对电路非线性失真改善效果。

（1）调试、测量两级阻容耦合负反馈放大电路的静态工作点（开环状态）①按最大不失真输出为依据进行调试：表5-2-3 电路最大不失真输出时输入、输出波形输入波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：②测量静态工作点：表5-2-4 静态工作点测量V BQ（V）V EQ（V）V CQ（V）V BEQ（V）V CEQ（V 第一级第二级（2）测量两级阻容耦合负反馈放大电路的开环电压放大倍数A V表5-2-5 测量两级阻容耦合负反馈放大电路的开环电压放大倍数A V输入波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数电压放大倍数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：A V=U o/U i=开环时的输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：（3）测量两级阻容耦合负反馈放大电路的闭环环电压放大倍数A Vf 表5-2-6 测量两级阻容耦合负反馈放大电路的闭环电压放大倍数A Vf输入波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数电压放大倍数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：A Vf=U o/U i=闭环时的输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：（4）测试负反馈对非线性失真的改善表5-2-7 测量引入负反馈后对非线性失真的改善输入波形观察记录示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：无负反馈时的输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：有负反馈时的输出波形观察记录双踪示波器各挡位、波形参数时间挡位：幅度挡位：峰峰值：技能评价和问题探究技能评价两级阻容耦合负反馈放大电路的装配与调试技能训练评价表，如表5-2-8所示。

具有负反馈的两级阻容耦合交流电压放大电路总体方案设计一．工作原理简述负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用，在放大电路中引入负反馈，可以通过降低电路的增益来改善放大电路的动态指标，如改善输入电阻、输出电阻、失真及展宽通频带等。

二．观察负反馈观察负反馈对输出电压波形的影响，具有负反馈的两级阻容耦合交流电压放大电路原理图如图1所示。

图1注释：1.P1为函数信号发生器函数信号发生器能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫；2.C1、C2、C3、C4、C5为极性电容电容的基本工作原理就是充电放电，其作用主要有隔直流、旁路去耦、耦合、滤波、温度补偿、计时、调谐、整流、储能；3.R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10为定值电阻定值电阻在电路一般起到分压,限流的作用；4. Q1、Q2为三极管三极管是一种基本的电流控制电流的半导体元器件，具有电流放大的作用，是电子电路的核心元件。

5.VCC、GND分别为电源和接地，而GND又相当于电源的负极,也是电路中的参考点三．仿真分析根据图1原理图搭建仿真电路如图2所示。

图2操作：1.根据图2链接电路，函数信号发生器设置为正弦波，频率1kHz，幅值30mV。

2.双击示波器图标，打开示波器面板，将基准时间设置为“500us/Div”，Channel A的Scale 值设置为“1V/Div”。

打开开关J1，断开负反馈之路，启动仿真开关，示波器输出波形如图所示，可见，无反馈时，输出波形失真了。

闭合开关J1，接通负反馈之路，启动仿真开关，示波器输出波形如图所示，可见，有反馈时，输出波形不失真，但输出电压幅度减小了。

四．PCB连线由原理图图1生成PCB并连线如图3。

图3。

电子技术综合设计实验
两级阻容耦合放大电路
1.实验任务
用常用电阻电容三极管等器件搭建不失真，通频带宽的二级阻容耦合放大电路，设计静态工作点和动态特性，测试通频带并用面包板实现。

2.实验目的
掌握用模拟电子技术中放大电路的设计与测试方法，掌握面包板电路基本调试手段
3.实验原理
1)两级阻容耦合放大电路开环特性测试
电路图如上所示，通过四通道示波器各个引脚可知两级放大倍数，静态工作点等信息：
第一级放大倍数为2.698/4.582=0.588倍，静态工作点为（D通道设置在第一级电容之前）即得11.949V如下图所示
第二级放大倍数由两级放大倍数之积与第一级放大倍数的比值。

如示波器所示，第二级静态工作点为6.613V。

两级放大倍数之积为329.535mV，则放大倍数为总体放大倍数329.535，第二级放大倍数为32.953/0.588=56.04，频率响应如图所示
2)两级阻容耦合放大电路闭环特性测试（电压串联负反馈）
测试增加反馈对通频带的影响以及放大倍数的影响如下：
如图，闭环放大倍数为32.47，比开环时缩小
2)两级阻容耦合放大电路开环特性测试（电流并联负反馈）
如图所示，放大倍数为32.89，放大倍数有所下降。

负反馈放大电路的设计与仿真实验报告一．实验报告1.掌握两种耦合方式的多级放大电路的静态工作点的调试方法。

2.掌握多级放大电路的电压放大倍数, 输入电阻, 输出电阻的测试方法。

3.掌握负反馈对放大电路动态参数的影响。

二．实验原理三．实际放大电路由多级组成, 构成多级放大电路。

多级放大电路级联而成时, 会互相产生影响。

故需要逐级调整, 使其发挥发挥放大功能。

四．实验步骤1.两级阻容耦合放大电路（无反馈）两级阻容耦合放大电路图（1）测输入电阻及放大倍数由图可得输入电流Ii=107.323nA输入电压Ui=1mA输出电压Uo=107.306mV.则由输入电阻Ri=Ui/Ii=9.318kOhm.放大倍数Au=Uo/Ui=107.306（2）测输出电阻输出电阻测试电路由图可得输出电流Io=330.635nA.则输出电阻Ro=Uo/Io=3.024kOhm.（3）频率响应幅频响应与相频响应由左图可知当放大倍数下降到中频的0.707倍对应的频率为上限频率或下限频率。

由下表可知, 中频对应的放大倍数是601.1943则上限频率或下限频率对应的放大倍数应为425.044左右。

故下限频率为f L=50.6330kHZ上限频率为f H=489.3901kHZ则频带宽度为438.7517kHZ(4)非线性失真当输入为10mA时开始出现明显失真, 输出波形如下图所示2.有串联电压负反馈的两级阻容耦合放大电路有串联电压负反馈的两级阻容耦合放大电路图（1）测输入电阻及放大倍数由图可得输入电流Ii=91.581nA.输入电压Ui=1mA.输出电压Uo=61.125mV. 则由输入电阻Ri=Ui/Ii=10.919kOhm.放大倍数Au=Uo/Ui=61.125（2）测输出电阻由图可得输出电流Io=1.636uA.则输出电阻Ro=Uo/Io=611.247Ohm（3）频率响应幅频相应与相频相应由图可知当放大倍数下降到中频的0.707倍对应的频率为上限频率或下限频率。

含负反馈的两级阻容耦合放大电路设计一实验目的:1.学习利用Electronics Workbench Multisim电子线路仿真软件构建自己的虚拟实验室。

2.学习多级共射极放大电路及其静态工作点、放大倍数的调节方法。

3.掌握多级放大电路的放大倍数、输入电阻、输出电阻、频率特性的测量方法。

4.加深对负反馈放大电路放大特性的理解。

5.研究负反馈对放大电路各项性能指标的影响。

二主要仪器设备:1. 虚拟实验设备⏹操作系统为Windows XP的计算机 1台⏹Electronics Workbench Multisim 8.x～9.x电子线路仿真软件1套.2. 实际工程实验设备⏹模拟实验箱 1台⏹函数信号发生器 1台⏹示波器 1台⏹数字万用表 1台三实验原理及实验电路通常放大电路的放大倍数都是很微弱的,一般为毫伏或微伏数量级.为了推动负载工作,因此要求把几个单级放大电路连接起来,使信号逐级得到放大.因此构成多极放大电路.级间的连接方式叫耦合,如耦合电路是采用电阻,电容耦合的叫阻容耦合放大电路.本试验采用的就是两极阻容耦合放大电路,如图1-1所示.其中两极之间是通过耦合电容C2及偏置电阻连接,由于电容隔直作用,所以两极放大电路的静态工作点可以单独调试测定.两极阻容耦合放大电路的电压放大倍数Au= Au1*Au2从表面看，通过对多个单级放大电路的适当级联，可以实现任意倍数的放大。

似乎放大电路已经没有什么可以研究的了。

但是，问题并不是这么简单。

首先静态工作点与放大倍数是互相影响的，其次，放大倍数与输出电阻也可能互相影响，第三，输入电阻与放大倍数也可能互相影响.在电路中引入负反馈，可以解决这个问题。

如电路图所示.负反馈对放大电路性能主要有五个方面的影响:1.降低放大倍数2.提高放大倍数的稳定性3.改善波形失真4.展宽通频带5.对放大电路的输入电阻和输出电阻的影响四实验预习内容:1预习实验电路的原理,明确实验目的及内容2掌握放大电路的静态和动态的测试方法.3了解实验所需仪器设备的结构性能及使用方法(特别是波特图示仪）4求电路图1-1的静态工作点和电压放大倍数五实验研究分析报告参照实验电路图1-1，完成测量电路的接线，断开反馈支路。