模电课程多级放大器

实验报告 多级级联放大器的研究一、实验目的1、掌握用仿真软件研究多级负反馈放大电路；2、学习集成运算放大器的应用，掌握多级级联运放电路的工作特点；3、研究负反馈对放大电路性能影响，掌握负反馈放大器性能指标测试方法。

二、实验原理实验用电路图如下：实验原理图在电子电路中，将输出量的一部分或全部通过一定电路形式作用到输入回路，用来影响其输出量的措施称为反馈。

若反馈使得净输出量减小，称之为负反馈；反之，为征反馈。

引入交流负反馈之后，可以大大改善放大电路多方面性能：提高放大电路的稳定性、改变输入、输出阻抗、展宽通频带、减小非线性失真等。

实验电路图1由两级运放构成的反相比例运算器组成，在末级的输出端引入了反馈网络f C 、2f R 和1f R ，构成了交流电压串连负反馈。

放大器的基本参数开环参数：将反馈支路的A 点与P 点断开、与B 点连接，便可得到开环时的放大电路。

由此可测出开环时放大电路的电压放大倍数V A 、输入电阻i R 、输出电阻o R 、反馈网络的电压反馈系数V F 和通频带BW ，即1'(1)o Vii ii No o L of Vo H L V A V V R R V V V R R V V F V BW ff ⎧=⎪⎪⎪=⎪-⎪⎪⎪=-⎨⎪⎪⎪=⎪⎪=-⎪⎪⎩式中，N V 为N 点对地的交流电压；'o V 为负载开路时的输出电压；f V 为P 点对地的交流电压；H L f f 和分别为放大器的上下限频率。

闭环参数：通过开环时放大电路的电压放大系数V A 、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和上下限频率，可以计算求得多级级联负反馈放大电路的闭环电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带的理论值。

测量负反馈电路的闭环特性时，应将负反馈电路的A 点与B 点断开、与P 点相连以构成反馈网络。

此时需适当增大输入信号，使输出电压达到开环时的测量值，然后分别测出各量值的大小并与理论值比较找出误差的原因。

前言 (2)第一章放大器的概述 (2)1.1多级放大器的功能 (2)1.2.2设计任务及目标 (2)1.2.3主要参考元器件 (3)第二章电路设计原理与单元模块 (3)2.1设计原理 (3)2.2设计方案 (4)2.3单元模块 (6)第三章安装与调试 (6)3.1电路的安装 (6)3.2电路的调试 (7)第四章实验体会 (7)结论 (7)致谢 (7)参考文献 (8)附录 (8)前言电子技术电路课程设计是从理论到实践的一个重要步骤，通过这个步骤使我们的动手能力有了质的提高，也使我们对电路设计理念的认识有了质的飞跃。

本课程设计是对放大器对电压放大的基本应用，我们设计的二级低频阻容耦合放大器严格按照实验要求设计，能够充分满足的电压放大倍数、频带宽、输入输出电阻等实验要求的性能参数，这次课程设计让我们了解了类似产品的内部原理结构。

设计时我和搭档设计了二级三极管放大电路、可变放大倍数的二级运算放大器电路等多种方案，由于考虑到器材的限制，我们最终采用了最为简洁的两级运算放大器电路，实现了用最少的元器件实现要求功能。

第一章放大器的概述1.1多级放大器的功能随着科技的进步，电子通讯产品越来越多的进入人们视野，小到耳机手机收音机，大到大型雷达都要利用到信号放大器，可以说信号放大器是现代通讯设备的核心器件之一，而多级放大器又是一级放大器的推广，可以克服单级放大器放大倍数不够等诸多问题。

耦合形式多级放大电路的连接，产生了单元电路间的级联问题，即耦合问题。

放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输，且保证各级的静态工作点正确。

直接耦合——耦合电路采用直接连接或电阻连接，不采用电抗性元件。

直接耦合电路可传输低频甚至直流信号，因而缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。

电抗性元件耦合——级间采用电容或变压器耦合。

电抗性元件耦合，只能传输交流信号，漂移信号和低频信号不能通过。

根据输入信号的性质，就可决定级间耦合电路的形式。

模拟电子线路 课件第三章第5-8节——共C 和共B 电路、多级放大器主 题：课件第三章第5-8节——共C 和共B 电路、多级放大器 学习时间：2016年4月18日－4月24日内 容：我们这周主要学习课件第三章半导体三极管及放大电路基础第5-8节共C 和共B 电路、多级放大器的相关内容。

请同学带着以下问题学习：如何分析共C 组态放大电路及多级放大器？一、学习要求掌握共C 组态放大电路的静、动态分析方法；能用小信号等效电路法求指标；掌握多级放大器的静、动态分析和电压放大倍数的计算。

重点：共C 组态放大电路的分析方法；多级放大器的参数计算方法 难点：多级放大器的静、动态分析二、主要内容1．共C 和共B 电路（1）共集电极放大电路（射极输出器）输入信号加在基极和集电极之间，输出信号由发射极和集电极之间取出，集电极是输入、输出回路的共同端。

共集电极电路又称为射极输出器、电压跟随器。

①静态工作点分析CC BEB b e =(1)V U I R R β++－C B I I β=CE CC e E =U V R I －+-u o +-R S u②动态分析电压放大倍数 'o L u 'i e L (1+)==1(1+)b U R A U r R ββ≈+其中，'L e L R R R =∥输入电阻 'i b be L [(1+)]r =R r R β+∥ 输出电阻 s b beo e 1+R R r r R β+=∥∥共集电极放大电路的特点：● 电压增益小于而接近于1，输出电压与输入电压同相； ● 输入阻抗高，输出阻抗小。

射极输出器的应用：● 放在多级放大器的输入端，提高整个放大器的输入电阻。

● 放在多级放大器的输出端，减小整个放大器的输出电阻。

● 放在两级之间，起缓冲作用。

2.共基极电路输入信号加在发射极和基极之间，输出信号由集电极和基极之间取出，基极是输入、输出回路的共同端。

模拟电路网络课件第十六节：多级放大电路模拟电路网络课件第十六节:多级放大电路3.9 多级放大电路一、多级放大电路及其耦合方式在许多应用场合，要求放大器有较高的放大倍数及合适的输入、输出电阻，如用单级放大器很难达到要求。

因此，需要将多个不同组态的基本放大器级联起来，充分利用它们的特点，合理组合构成多级放大器，用尽可能少的级数，满足系统对放大倍数、输入、输出电阻等动态指标的要求。

多级放大器中各级之间连接方式称为耦合方式。

级间耦合时，一方面要确保各级放大器有合适的直流工作点，另一方面应使前级输出信号尽可能不衰减地加到后级的输入。

常用的耦合方式有阻容耦合、直接耦合、变压器耦合和光电耦合等。

二、阻容耦合方式连接方式框图阻容耦合的连接方框图如图1所示。

特点1）由于电容器隔直流而通交流，所以各级的直流工作点相互独立，而且，只要耦合电容选得足够大，则较低频率的信号也能由前级几乎不衰减地加到后级，实现逐级放大。

2）阻容耦合放大电路的低频特性差，不能放大变化缓慢的信号。

这是因为耦合电容对这类信号呈现出很大的容抗，信号的一部分甚至全部几乎衰减在耦合电容上。

3）由于集成电路中制造大容量电容很困难，所以这种耦合方式不便于集成化。

三、直接耦合方式直接耦合是把前级的输出端直接或通过恒压器件接到下级输入端。

特点1. 这种耦合方式不仅可放大缓变信号，而且便于集成。

2. 由于前后级之间的直流连通，使各级工作点互相影响，不能独立。

因此，必须考虑各级间直流电平的配置问题,以使每一级都有合适的工作点。

图1给出了几种电平配置的实例。

图1 直接耦合电平配置方式实例(a) 垫高后级的发射极电位；(b) 稳压管电平移位；(c) 电阻和恒流源电平移位；(d) NPN、PNP管级联3. 存在零点漂移，即前级工作点随温度的变化会被后级传递并逐级放大，使得输出端产生很大的漂移电压。

显然，级数越多，放大倍数越大，则零点漂移现象就越严重。

因此，在直接耦合电路中，如何稳定前级工作点，克服其漂移，将成为至关重要的问题。

多级负反馈放大电路一、实验目的（1）掌握用Multisim 13仿真研究多级负反馈放大电路。

（2）学习集成运算放大器的应用，掌握多级集成运放电路的工作特点。

（3）研究负反馈对放大器性能的影响，掌握负反馈放大器性能指标的测试方法。

（4）测试开闭环的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、反馈网络的电压反馈系数和通频带。

（5）比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开闭环时的差别。

（6）观察负反馈对非线性失真的改善作用。

二、实验原理1.基本电路实验电路如图。

该放大电路由两级运放构成的反相比例器组成，在末级的输出端引入反馈网络f C ，1f R 和2f R ，构成交流电压串联负反馈电路。

反馈对放大器性能的改善程度，取决于反馈量的大小。

反馈深度是衡量反馈强弱的重要物理量，记为1+AF 。

式中，A 为开环增益；F 为反馈系数。

若引入负反馈后的闭环增益为f A ，则f A A AF =+1。

从上面的分析可知，引入负反馈会使放大器增益的降低。

负反馈虽然牺牲了放大器的放大倍数，但它改善了放大器的其他性能指标，因此负反馈在放大器中仍得到广泛的应用。

2.放大器基本参数（1）开环参数。

将负反馈支路中的开关P 和B 点相连，便可得到开环时的放大电路。

由此可测出开环时的放大电路的电压放大倍数V A 、输入电阻i R 、输出电阻o R 、反馈网络的电压反馈系数F 和通频带BW f ，即iLV V V A =Ni i i V V R V R -=1L L o o R V V R ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1Lf V V F =L H BW f f f -=（2）闭环参数。

通过开环时放大电路的电压放大倍数V A 、输入电阻i R 、输出电阻o R 、反馈网络的电压反馈系数F 和上、下限H f ，L f ，可计算求得多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数Vf A 、输入电阻if R 、输出电阻of R 和通频带BW f 的理论值为VV VVf F A A A +=1()V V i if F A R R +=1V V o of F A R R '1+=，io V V V A ='()VV LV V H Lf Hf BW F A f F A f f f f +-+=-=11测量放大电路的闭环特性时，应将反馈支路中的开关P 与A 点相连。

教案
课程名称：模拟电子技术___ 适用专业：电子信息工程技术 _ 总课时： _____ 80_________ 任课教师：陈燕熙_______ 职称：无_______ _
重庆电信职业学院制
二〇一四年四月二十三日
填写说明
1.教案编写要求内容简明、条理清楚、教学目的明确、教学内容设置合理、重点难点清晰；以简案为主。

2.教案按一个教学单元编制，一个教学单元原则上为2-4课时，具体的课时可根据实际情况而定。

3.单元内容：指本教学单元的主题内容，可以是课题、训练项目、工作任务或是教学模块。

重庆电信职业学院课程教案。

实验二 多级放大电路一．实验目的1．掌握多级放大器静态工作点的调整与测试方法。

2．学会放大器频率特性测量方法。

3．了解放大器的失真及消除方法。

4．掌握两级放大电路放大倍数的测量方法和计算方法。

二．实验仪器 示波器数字万用表 信号发生器 直流电源三．实验原理及测量原理实验电路如图所示，是两级阻容耦合放大器。

1．静态工作点的计算测量阻容耦合多级放大器各级的静态工作点相互独立，互不影响。

所以静态工作点的调整与测量与前述的单级放大器一样。

图示的实验电路，静态值可按下式计算。

1111(1)CC BEQ BQ B E V U I R R β-=++11CQ BQ I I β=1111()CEQ CC CQ E C U V I R R =-+2222122B B CC B B R U V R R =+22E B BEQ U U U =-2222E E C E U I I R == 22/B C I I β=实际测量时，只要测出两个晶体管各极对地的电压，经过换算便可得到其静态工作点值的大小。

2．多级放大器放大倍数的计算与测量多级放大电路，不管是采用阻容耦合还是直接耦合，前一级的输出信号即为后级的输入信号，而后级的输入电阻会影响前级的交流负载。

多级放大电路的放大倍数，为各级放大倍数的乘积，而每一级电路电压放大倍数的计算，要将后级电路的输入电阻作为前级电路的负载来计算，图实验电路中12212112////(1)C i C LU U U be E be R R R R A A A r R r βββ==++2212122////i B B be be R R R r r =≈实际测量时，可直接测量第一级和第二级输入、输出电压，或两级的输入输出电压，并验证上述结论。

3．多级放大器的输入，输出电阻。

4．多级放大器的幅频特性多级放大器幅频特性的测量原理与单级放大器相同，理论分析与实践证验都表明，多级放大器的通频带小于任一单级放大器的通频带。