反馈放大电路设计实验模版预案.doc

得分 教师签名 批改日期 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： 陈田明 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 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.实验内容: 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 输入信号频率范围:1KHZ-------10KHZ. 电压输出幅度 ≥1.5V 输出电阻≤3KΩ 五.实验步骤: 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。 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： UBQ=VCC*R2/(R1+R2)=1.25V UEQ=UBQ-VBE (on)=1.25-0.65=0.6V IEQ=UEQ/R5=0.6mA UCQ=VCC-ICQ*R3= VCC-IEQ*R3= VCC-0.6*3.9K=2.95V rbe1=rbb’+(1+β)26(mV)/IEQ=300+4.2K=4.5K AU1=UO1/Ui=-βR’L/rbe1= -β(R3//R4//rbe2)/rbe1=-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： UBQ2=VCC*R7/(R6+R7)=3.75V UEQ2=UBQ2+VBE (on)= 3.75V +0.7=4.45V IEQ2=(VCC-UEQ2）/R4=0.55/4=0.14mA UCQ2= ICQ2*R8= IEQ2*R8= 0.14*15K=2.1V rbe2=rbb’+(1+β)26(mV)/IEQ2=300+18.3K=18.6