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多级放大电路设计与调试实验报告

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多级放大电路设计与调试实验报告

一，实验目的:

1(自行设计，安装，调试一个放大电路，满足规定实验要求

2(对实验电路的设计，调试过程进行分析，用实验验证模拟电路分析所采用

的近似

方法的可行性及同实际电路特性相比的差异性。

3(学会在对电路进行检测后，对对应的问题和不足进行对应调节，有针对性

对元件

进行调整的方法。

二，实验设备:

直流稳压电源，函数信号发生器，交流毫伏表，万用电表，双踪示波器，BJT

三

极管，电容器，电阻，导线若干。

三，实验原理:

由小功率BJT组成的电压放大电路可以对交流小信号起到线性放大作用，但是

由

于BJT的技术特性所限，其构成电路只能在一定范围信号电压，一定信号频带

宽度，

一定范围环境温度内达到线性放大的目的，超出限度，便可能出现信号失真，

噪声增

大，甚至烧毁电路的结果，因此对电路的设计要根据具体工作要求，选取符合

要求的

电路组态，元件参数进行设计。

此次实验所规定的所要满足的技术参数如下:

电源电压VCC=12V;

电压增益音视颇简称=40dB;

输入电阻Ri(20k;

最大输出电压VOM(有效值)1V;

频带宽度30Hz~30KHz;

负载电阻RL=2k;

信号源内阻RS=1k;

使用环境温度:-10~+60

鉴于电路的上述工作要求，在对电路组态以及元件选取的时候有如下考虑:

1，由于电路电压增益要达到40DB，也就是要电压放大100倍，因此要选用一种

高增

益的电路组态，由BJT放大电路三种组态知，其中共发射极放大电路增益大，

因此

可选用其做为放大电路的一部分。

2，对电路输入电阻的要求为Ri20k,而共射极放大电路的输入电阻一般较

小，很难满

足此种要求，考虑加入另一级电路以提高输入电阻，而射极输出电路具有高输

入阻

抗的特点，因此选用共集电极射极输出电路做为放大电路的输入级。3，由

电路设计要求放大信号的频带宽度为30Hz~30Khz,而放大电路中对交流信号频率

响应起主要作用的是电路中的偶合电容，旁路电容，以及三极管的极间电容，

因此

要设法调节这些电容的大小，以满足频带宽度的要求。

4，对电路温度范围的考虑，由于试验要求电路要在,10,60摄氏度的温度范围

内能正

常工作，又由于三极管特性会随温度变化产生变化，因此电路中要有对温度进

行补

偿的设置，故选用分压式反馈电路减小温度对放大电路的影响。

通过上述考虑，所选电路为二级放大电路，初级射极输出电路高阻抗，次级共

射极放大电路高增益，二级之间通过阻容耦合，并使用分压式偏置电路使电路温度

特性稳定。

2

.

四，分析调试过程:

(一)，电路理论分析以及模拟仿真阶段

根据实验原理的分析，实验所采用的电路为初级射极输出器，次级共射极放大

器的二

级放大电路，采用阻容耦合，电路图如下:(元件参数确定在后面解释)

1，首先对初级电路元件进行确定。

要使初级电路中Q1的静态工作点满足，使其Ic大致在1.5mA左右，则又由所

用晶体管β约为160，则由Ic,βIb，

VβVcccc,则有,由集电极电流Ic约为1,5mA，则R，R,I,2ebR，RI2ec

6可得的数量级为级，因此选取Rb1为1M欧，Re1为射极电阻，用PSpice模

拟，R，R102e

在Re1=2k的时候，Ic,1.522mA,满足三极管工作要求。

2，第二级电路设计有如下分析:

由于第一级放大电路增益接近1，故第二级电路的增益要达到略大于100才能

满足增益40DB，由所采用的三极管β约为160，

增益Av=,100=,β?(Rc||RL)/Rbe

取Rc,3k，知RL,2k，则R,3k||2k,1.2k

3

Rbe=200+(1+β)V/Ie,V=26m

可得Ie约为2.5mA，Rbe约为1.8k欧姆―――――(1)

由以上几式得，要满足增益为100，Ie约为2.5mA左右，则有基极电流在20uA

附近，

根据实验板上元件规格则大致选取Rb2,200k，Rb3,160k，Rc,3k，