電路的三級放大范文大全-資料下載頁
2024-11-09 22:34本頁面
【正文】 ，每級放大器的工作點會逐漸提高，最終導(dǎo)致電路無法正常工作，如何從電路結(jié)構(gòu)上解決這個問題？（1）基本要求用給定的三極管2SC1815(NPN)，2SA1015(PNP)設(shè)計多級放大器，已知VCC=+12V,VEE=12V，要求設(shè)計差分放大器恒流源的射極電流IEQ3=1~，第二級放大射極電流IEQ4=2~3mA；差分放大器的單端輸入單端輸出不是真電壓增益至少大于10倍，主放大器的不失真電壓增益不小于100倍；雙端輸入電阻大于10kΩ，輸出電阻小于10Ω，并保證輸入級和輸出級的直流點位為零。設(shè)計并仿真實現(xiàn)。三、實驗原理直耦式多級放大電路的主要涉及任務(wù)是模仿運算放大器OP07的等效內(nèi)部結(jié)構(gòu)，簡化部分電路，采用差分輸入，共射放大，互補輸出等結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計出一個電壓增益足夠高的多級放大器，可對小信號進(jìn)行不失真的放大。 電路的輸入級是采用NPN型晶體管的恒流源式差動放大電路。差動放大電路在直流放大中零點漂移很小，它常用作多級直流放大電路的前置級，用以放大微笑的直流信號或交流信號。典型的差動放大電路采用的工作組態(tài)是雙端輸入，雙端輸出。放大電路兩邊對稱，兩晶體管型號、特性一致，各對應(yīng)電阻阻值相同，電路的共模抑制比很高，利于抗干擾。該電路作為多級放大電路的輸入級時，采用vi1單端輸入，uo1的單端輸出的工作組態(tài)。計算靜態(tài)工作點：差動放大電路的雙端是對稱的，此處令T1，T2的相關(guān)射級、集電極電流參數(shù)為IEQ1=IEQ2=IEQ，ICQ1=ICQ2=ICQ。設(shè)UB1=UB2≈0V，則Ue≈Uon，算出T3的ICQ3，即為2倍的IEQ也等于2倍的ICQ。此處射級采用了工作點穩(wěn)定電路構(gòu)成的恒流源電路，此處有個較為簡單的確定工作點的方法： 因為IC3≈IE3，所以只要確定了IE3就可以了，而IE3=UR4UE3(VEE)，=R4R4UE3=UB3Uon=(VCC(VEE))R5UonR5+R6uo1=ui1采用ui1單端輸入，uo1單端輸出時的增益Au1=b(Rc//RLRLb(P//）12=2Rb+rbeR1+rbe本級放大器采用一級PNP管的共射放大電路。由于本實驗電路是采用直接耦合，各級的工作點互相有影響。前級的差分放大電路用的是NPN型晶體管，輸出端uo1處的集電極電壓Uc1已經(jīng)被抬得較高，同時也是第二級放大級的基極直流電壓，如果放大級繼續(xù)采用NPN型共射放大電路，則集電極的工作點會被抬得更高，集電極電阻值不好設(shè)計，選小了會使放大倍數(shù)不夠，選大了，則電路可能飽和，電路不能正常放大。對于這種情況，一般采用互補的管型來設(shè)計，也就是說第二級的放大電路用PNP型晶體管來設(shè)計。這樣，當(dāng)工作在放大狀態(tài)下，NPN管的集電極電位高于基極點位，而PNP管的集電極電位低于基極電位，互相搭配后可以方便地配置前后級的工作點，保證主放大器工作于最佳的工作點上，設(shè)計出不失真的最大放大倍數(shù)。采用PNP型晶體管作為中間主放大級并和差分輸入級鏈接的參考電路，其中T4為主放大器，其靜態(tài)工作點UBUEUC4由PRP2決定。差分放大電路和放大電路采用直接耦合，其工作點相互有影響，簡單估計方式如下：，UC4=VEE+IC4RP2 UE4=VCCIE4R7，UB4=UE4Uon=（硅管）由于UB4=UC1，相互影響，具體在調(diào)試中要仔細(xì)確定。此電路中放大級輸出增益AU2=輸出級采用互補對稱電路，提高輸出動態(tài)范圍，降低輸出電阻。其中T4就是主放大管，其集電極接的DD2是為了克服TT6互補對稱的交越失真。本級電路沒有放大倍數(shù)。四、測試方法用Multisim仿真設(shè)計結(jié)果，并調(diào)節(jié)電路參數(shù)以滿足性能指標(biāo)要求。給出所有的仿真結(jié)果。電路圖如圖1所示uo2bRc =uo1Rb+rbe仿真電路圖圖1 靜態(tài)工作點的測量：測試得到靜態(tài)工作點IEQ3，IEQ4如圖2所示，符合設(shè)計要求。圖2 靜態(tài)工作點測量輸入輸出端電壓測試：測試差分放大器單端輸入單端輸出波形如圖3，輸入電壓為VPP=4mV，輸出電壓為VPP=。放大倍數(shù)符合要求。圖3 低電壓下波形圖 主放大級輸入輸出波形如圖4圖4 主放大級輸入輸出波形圖如圖所示輸入電壓為VPP=，輸出電壓為VPP=。整個電路輸入輸出電壓測試如圖5圖5 多級放大電路輸入輸出波形圖得到輸入電壓為VPP=4mV，輸出電壓為VPP=，放大倍數(shù)計算得到為1062倍 實驗結(jié)論：本電路利用差動放大電路有效地抑制了零點漂移，利用PNP管放大級實現(xiàn)主放大電路，利用互補對稱輸出電路消除交越失真的影響，設(shè)計并且測試了多級放大電路，得到放大倍數(shù)為1000多倍，電路穩(wěn)定工作。第五篇：差動放大電路工作原理 差分放大器差動放大電路工作原理：下圖為差動放大器的典型電路。信號的輸入和輸出均有雙端和單端兩種方式。因此，差動放大電路有雙端輸入雙端輸出、單端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入單端輸出四種應(yīng)用方式。對差分放大器來說，放大的信號分為兩種：一種是差模信號，這是需要放大的有用的信號；另一種是共模信號，這是要盡量抑制其放大作用的信號。 當(dāng)外信號加到兩輸入端子之間，使兩個輸入信號vIvI2的大小相等、極性相反時，稱為差模輸入狀態(tài)。當(dāng)外信號加到兩輸入端子與地之間，使vIvI2大小相等、極性相同時，稱為共模輸入狀態(tài)。當(dāng)輸入信號使vIvI2的大小不對稱時，輸入信號可以看成是由差模信號vId和共模信號vIc兩部分組成，其中1）輸入電阻：2rп2）輸出電阻：單端Rc 雙端2Rc 3)雙端輸入——雙端輸出差分放大器的差模電壓放大倍數(shù)為：1）輸入電阻：Βree 2）電壓增益：雙端輸入雙端輸出共模抑制比共模抑制比指差分放大器的差模電壓放大倍數(shù)與共模電壓放大倍數(shù)之比，即：
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