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几个常用经典差动放大器应用电路详解

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几个常用经典差动放大器应用电路详解

成德广营浏览数:1507发布日期:2016-10-10 10:48

经典的四电阻差动放大器(Differential amplifier,差分放大器)似乎很简单,但其在电路中的性能不佳。本文从实际生产设计出发,讨论了分立式电阻、滤波、交流共模抑制和高噪声增益的不足之处。关键词:CMRR差动放大器差分放大器

简介

经典的四电阻差动放大器(Differential amplifier,差分放大器)似乎很简单,但其在电路中的性能不佳。本文从实际生产设计出发,讨论了分立式电阻、滤波、交流共模抑制和高噪声增益的不足之处。

大学里的电子学课程说明了理想运算放大器的应用,包括反相和同相放大器,然后将它们进行组合,构建差动放大器。图1 所示的经典四电阻差动放大器非常有用,教科书和讲座40 多年来一直在介绍该器件。

图1. 经典差动放大器

该放大器的传递函数为:

若R1 = R3 且R2 = R4,则公式1 简化为:

这种简化可以在教科书中看到,但现实中无法这样做,因为电阻永远不可能完全相等。此外,基本电路在其他方面的改变可产生意想不到的行为。下列示例虽经过简化以显示出问题的本质,但来源于实际的应用问题。

CMRR

差动放大器的一项重要功能是抑制两路输入的共模信号。如图1 所示,假设V2 为5 V,V1 为3 V,则4V为共模输入。V2 比共模电压高1 V,而V1 低1 V。二者之差为2 V,因此R2/R1的“理想”增益施加于2 V。如果电阻非理想,则共模电压的一部分将被差动放大器放大,并作为V1 和V2 之间的有效电压差出现在VOUT ,无法与真实信号相区别。差动放大器抑制这一部分电压的能力称为共模抑制(CMR)。该参数可以表示为比率的形式(CMRR),也可以转换为分贝(dB)。

在1991 年的一篇文章中,Ramón Pallás-Areny和John Webster指出,假定运算放大器为理想运算放大器,则共模抑制可以表示为:

其中,Ad为差动放大器的增益,t 为电阻容差。因此,在单位增益和1%电阻情况下,CMRR 等于50 V/V(或约为34 dB);在0.1%电阻情况下,CMRR等于500 V/V(或约为54 dB)-- 甚至假定运算放大器为理想器件,具有无限的共模抑制能力。若运算放大器的共模抑制能力足够高,则总CMRR受限于电阻匹配。某些低成本运算放大器具有60 dB至70 dB的最小CMRR,使计算更为复杂。

低容差电阻

第一个次优设计如图2 所示。该设计为采用OP291 的低端电流检测应用。R1 至R4 为分立式0.5%电阻。由Pallás-Areny文章中的公式可知,最佳CMR为64 dB.幸运的是,共模电压离接地很近,因此CMR并非该应用中主要误差源。具有1%容差的电流检测电阻会产生1%误差,但该初始容差可以校准或调整。然而,由于工作范围超过80°C,因此必须考虑电阻的温度系数。

图2. 具有高噪声增益的低端检测

针对极低的分流电阻值,应使用4 引脚开尔文检测电阻。采用高精度0.1 Ω电阻,并以几十分之一英寸的PCB走线直接连接该电阻很容易增加10 mΩ,导致10%以上的误差。但误差会更大,因为PCB上的铜走线温度系数超过3000 ppm。

分流电阻值必须仔细选择。数值更高则产生更大的信号。这是好事,但功耗(I2R)也会随之增加,可能高达数瓦。采用较小的数值(mΩ级别),则线路和PCB走线的寄生电阻可能会导致较大的误差。通常使用开尔文检测来降低这些误差。可以使用一个特殊的四端电阻(比如Ohmite LVK系列),或者对PCB布局进行优化以使用标准电阻。若数值极小,可以使用PCB 走线,但这样不会很精确。

商用四端电阻(比如Ohmite或Vishay的产品)可能需要数美元或更昂贵,才能提供0.1%容差和极低温度系数。进行完整的误差预算分析可以显示如何在成本增加最少的情况下改善精度。

有关无电流流过检测电阻却具有较大失调(31mV)的问题,是“轨到轨”运算放大器无法一路摆动到负电源轨(接地)引起的。术语“轨到轨”具有误导性:输出将会靠近电源轨--比经典发射极跟随器的输出级要近得多--但永远不会真正到达电源轨。轨到轨运算放大器具有最小输出电压VOL,数值等于VCE(SAT)或RDS(ON)×ILOAD。若失调电压等于1.25 mV,噪声增益等于30,则输出等于:1.25 mV ×30 = ±37.5 mV(由于存在VOS,加上VOL导致的35 mV)。根据VOS极性不同,无负载电流的情况下输出可能高达72.5 mV。若

VOS 最大值为30μV,且VOL 最大值为8 mV,则现代零漂移放大器(如AD8539)可将总误差降低至主要由检测电阻所导致的水平。

另一个低端检测应用

另一个示例如图3 所示。该示例具有较低的噪声增益,但它使用3 mV失调、10-μV/°C 失调漂移和79 dB CMR的低精度四通道运算放大器。在0 A至3.6 A范围内,要求达到±5 mA 精度。若采用±0.5%检测电阻,则要求的±0.14%精度便无法实现。若使用100 mΩ电阻,则±5 mA电流可产生±500 μV压降。不幸的是,运算放大器随温度变化的失调电压要比测量值大十倍。哪怕VOS 调整为零,50°C的温度变化就会耗尽全部误差预算。若噪声增益为13,则VOS的任何变化都将扩大13 倍。为了改善性能,应使用零漂移运算放大器(比如

AD8638、ADA4051或ADA4528)、薄膜电阻阵列以及精度更高的检测电阻。

图3. 低端检测,示例2

高噪声增益

图4 中的设计用来测量高端电流,其噪声增益为250。OP07C运算放大器的VOS最大额定值为150 μV.最大误差为150 μV ×250 = 37.5 mV。为了改善性能,采用ADA4638 零漂移运算放大器。该器件在-40°C至+125°C温度范围内的额定失调电压为12.5 μV。然而,由于高噪声增益,共模电压将非常接近检测电阻两端的电压。OP07C的输入电压范围(IVR)为2 V,这表示输入电压必须至少比正电轨低2 V.对于ADA4638 而言,IVR = 3 V。

图4. 高端电流检测

单电容滚降

图5 中的示例稍为复杂。目前为止,所有的等式都针对电阻而言;但更准确的做法是,它们应当将阻抗考虑在内。在加入电容的情况下(无论是故意添加的电容或是寄生电容),交流CMRR均取决于目标频率下的阻抗比。若要滚降该示例中的频率响应,则可在反馈电阻两端添加电容C2,如通常会在反相运算放大器配置中做的那样。

图5. 尝试创建低通响应

如需匹配阻抗比Z1 = Z3 和Z2 = Z4,就必须添加电容C4.市场上很容易就能买到0.1%或更好的电阻,但哪怕是0.5%的电容售价都要高于1 美元。极低频率下的阻抗可能无关紧要,

但电容容差或PCB布局产生的两个运算放大器输入端0.5 pF的差额可导致10 kHz时交流CMR下降6 dB。这在使用开关稳压器时显得尤为重要。

单芯片差动放大器(如AD8271、AD8274或AD8276)具有好得多的交流CMRR性能,因为运算放大器的两路输入处于芯片上的可控环境下,且价格通常较分立式运算放大器和四个精密电阻更为便宜。

运算放大器输入端之间的电容

为了滚降差动放大器的响应,某些设计人员会尝试在两个运算放大器输入端之间添加电容C1 以形成差分滤波器,如图6 所示。这样做对于仪表放大器而言是可行的,但对于运算放大器却不可行。VOUT将会通过R2 而上下移动,形成闭合环路。在直流时,这不会产生任何问题,并且电路的表现与等式2 所描述的相一致。随着频率的增加,C1 电抗下降。进入运算放大器输入端的反馈降低,从而导致增益上升。最终,运算放大器会在开环状态下工作,因为电容使输入短路。

图6. 输入电容降低高频反馈

在波特图上,运算放大器的开环增益在-20dB/dec处下降,但噪声增益在+20 dB/dec处上升,形成-40dB/dec交越。正如控制系统课堂上所学到的,它必然产生振荡。一般而言,永远不要在运算放大器的输入端之间使用电容(极少数情况下例外,但本文不作讨论)。

结论

差动放大器实验报告

差动放大器实验报告 以下是为大家整理的差动放大器实验报告的相关范文,本文关键词为差动,放大器,实验,报告,篇一,实验,差动,放大器,南昌大学,您可以从右上方搜索框检索更多相关文章,如果您觉得有用,请继续关注我们并推荐给您的好友,您可以在工作报告中查看更多范文。 篇一:实验五差动放大器 南昌大学实验报告 实验五差动放大器 一、实验目的 1、加深对差动放大器性能及特点的理解 2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法 二、实验原理 下图是差动放大器的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。当开关K拨向左边时,构成典型的差动放大器。调零电位器Rp用来调节T1、T2管的静态工作点,使得输入信号ui=0时,双端输出电压uo=0。Re为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,因而不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有较

强的负反馈作用,故可以有效地抑制零漂,稳定静态工作点。 图5-1差动放大器实验电路 1、静态工作点的估算典型电路Ic1=Ic2=1/2Ie恒流源电路Ic1=Ic2=1/2Ic3 2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数 双端输出:Re=∞,Rp在中心位置时, Ad? 单端输出 △uoβRc ?? △ui Rb?rbe??β)Rp 2 Ad1? △uc11?Ad △ui2 Ad2? △uc21 ??Ad △ui2 当输入共模信号时,若为单端输出,则有 △uc1?βRcR

Ac1?Ac2????c △uiR?r?(1?β)(1R?2R)2Re bbepe 3、共模抑制比cmRR2 为了表征差动放大器对有用信号(差模信号)的放大作用和对共模信号的抑制能力,通常用一个综合指标来衡量,即共模抑制比AA cmRR?d或cmRR?20Logd?db? AcAc 三、实验设备与器材 1、函数信号发生器 2、示波器 3、交流毫伏表 4、万用表 5、实验箱 6、差动放大器集成块 四、实验内容 1、典型差动放大器性能测试 按图5-1连接实验电路,开关K拨向左边构成典型差动放大器。 1)测量静态工作点2)①调节放大器零点 信号源不接入。将放大器输入端A、b与地短接,接通±12V直流电源,用直流电压表测量输出电压uo,调节调零电位器Rp,使uo=0。调节要仔细,力求准确。 ②测量静态工作点 零点调好以后,用直流电压表测量T1、T2管各电极电位及射极电阻Re两端电压uRe,记入表5-1。

负反馈放大电路实验指导讲义

负反馈放大器实验 一、实验目的 1.加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。 2.进一步熟悉放大器性能指标的测量方法。 二、实验原理 负反馈在电子电路中有着非常广泛的应用,虽然它使放大器的放大倍数降低,但能在多方面改善放大器的动态指标,如稳定放大倍数,改变输入、输出电阻,减小非线性失真和展宽通频带等。因此,几乎所有的实用放大器都带有负反馈。 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。本实验以电压串联负反馈为例,分析负反馈对放大器各项性能指标的影响。 1.图1-25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u o 引回到输入端,加在晶体管T 1的发射极上,在发射极电阻R F1上形成反馈电压u f 。根据反馈的判断法可知,它属于电压串联负反馈。 主要性能指标如下 (1) 闭环电压放大倍数 V V V Vf F A 1A A += 其中 A V =U O /U i — 基本放大器(无反馈)的电压放大倍数,即开环电压放大倍数。 1+A V F V — 反馈深度,它的大小决定了负反馈对放大器性能改善的程度。 图1-25 带有电压串联负反馈的两级阻容耦合放大器 (2)反馈系数 F1 f F1 V R R R F += (3)输入电阻 R if =(1+A V F V )R i R i — 基本放大器的输入电阻

(4)输出电阻 V VO O Of F A 1R R += R O — 基本放大器的输出电阻 A VO — 基本放大器R L =∞时的电压放大倍数 2.本实验还需要测量基本放大器的动态参数,怎样实现无反馈而得到基本放大器呢?不能简单地断开反馈支路,而是要去掉反馈作用,但又要把反馈网络的影响(负载效应)考虑到基本放大器中去。为此: (1) 在画基本放大器的输入回路时,因为是电压负反馈,所以可将负反馈放大器的输出端交流短路,即令u O =0,此时 R f 相当于并联在R F1上。 (2) 在画基本放大器的输出回路时,由于输入端是串联负反馈,因此需将反馈放大器的输入端(T 1 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1-26所示的基本放大器。 图1-26 基本放大器 四、实验器材 低频信号发生器 1台 数字示波器 1台 万用表 1只 模拟电子技术实验箱 1台 五、实验内容与方法 注:实验装置上有放大器的固定实验模块(同上一次的单管放大电路)。 1.测量静态工作点 按图1-25连接实验电路,取U CC =+12V ,R L =∞,电路加入f =1kHZ 的正弦波信号,用示波器监视输出波形u O , 逐渐增大U S ,配合调节R W1和R W2,使得u O 最大且不失真,撤除U S 。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1-27。 表1-27 测量静态工作点测量表 2.测试基本放大器的各项性能指标(中频电压放大倍数A V ,输入电阻R i 和输出电阻R O )

电压串联负反馈放大电路仿真分析资料报告-模电课设

成绩评定表

课程设计任务书

目录 1. 课程设计的目的与作用 (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.1课程设计的作用 (1) 2设计任务及所用Multisim软件环境介绍 (2) 2.1设计任务 (2) 2.2 Multisim软件环境介绍 (2) 3 电路模型的建立 (4) 4 理论分析及计算 (6) 5 仿真结果分析 (7) 5.1无极间反馈 (7) 5.2加入极间反馈 (10) 6 设计总结和体会 (14) 7 参考文献 (14)

1. 课程设计的目的与作用 1.1课程设计的目的 学习电压串联负反馈电路,掌握电压串联负反馈电路的工作原理。通过对它的学习,对负反馈对放大电路性能的影响有进一步的理解和掌握,学会对其进行静态分析、动态分析等相关运算,利用Multisim软件对电压串联负反馈电路仿真实现。 根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用Multisim软件模拟出电压串联负反馈电路课后练习题,并对其进行静态分析,动态分析,显示波形图,计算数据等操作,记录结果和数据;与此同时,更好的应用于以后的学习与工作中,切实对自身能力的提高有所帮助。 1.1课程设计的作用 模拟电子技术课程设计是在“模拟电子技术”课程之后,集中安排的重要实践性教学环节。学生运用所学的知识,动脑又动手,在教师指导下,结合某一专题独立地开展电子电路的设计与实验,培养学生分析、解决实际电路问题的能力。该课程的任务是使学生掌握数字电子技术方面的基本概念、基本原理和基本分析方法,重点培养学生分析问题和解决问题的能力,初步具备电子技术工程人员的素质,并为学习后继课程打好基础。 课程设计师某门课程的总结性教学环节,会死培养学生综合运用本门课程及有关选修课的基本知识去解决某一实际问题的训练,加深课程知识的理解。在真个教计划中,它起着培养学生独立工作能力的重要作用。设计和实验成功的电路可以直接在产品中使用。

运算放大器组成的各种实用电路

运算放大器组成的电路五花八门,令人眼花瞭乱,是模拟电路中学习的重点。在分析它的工作原理时倘没有抓住核心,往往令人头大。为此本人特搜罗天下运放电路之应用,来个“庖丁解牛”,希望各位从事电路板维修的同行,看完后有所斩获。 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 虚短和虚断的概念 由于运放的电压放大倍数很大,一般通用型运算放大器的开环电压放大倍数都在80 dB以上。而运放的输出电压是有限的,一般在 10 V~14 V。因此运放的差模输入电压不足1 mV,两输入端近似等电位,相当于“短路”。开环电压放大倍数越大,两输入端的电位越接近相等。 “虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态时,可把两输入端视为等电位,这一特性称为虚假短路,简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。 由于运放的差模输入电阻很大,一般通用型运算放大器的输入电阻都在1MΩ以上。因此流入运放输入端的电流往往不足1uA,远小于输入端外电路的电流。故通常可把运放的两输入端视为开路,且输入电阻越大,两输入端越接近开路。“虚断”是指在分析运放处于线性状态时,可以把两输入端视为等效开路,这一特性称为虚假开路,简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 在分析运放电路工作原理时,首先请各位暂时忘掉什么同向放大、反向放大,什么加法器、减法器,什么差动输入……暂时忘掉那些输入输出关系的公式……这些东东只会干扰你,让你更糊涂﹔也请各位暂时不要理会输入偏置电流、共模抑制比、失调电压等电路参数,这是设计者要考虑的事情。我们理解的就是理想放大器(其实在维修中和大多数设计过程中,把实际放大器当做理想放大器来分析也不会有问题)。 好了,让我们抓过两把“板斧”------“虚短”和“虚断”,开始“庖丁解牛”了。 (原文件名:1.jpg)

详解负反馈放大器电路

难点电路详解之负反馈放大器电路 1 负反馈放大器 在放大器中采用负反馈电路,其目的是为了改善放大器的工作性能,提高放大器的输出信号质量。在引入负反馈电路之后,放大器的增益要比没有负反馈时的增益小,但是可以改善放大器的许多性能,主要有四项:减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。 1.1 正反馈和负反馈概念 放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端,但是反馈过程则不同,它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号,再加到放大器的输入端,与原放大器输入信号进行混合,这一过程称为反馈。 ①反馈方框图 如图1所示是反馈方框图。从图中可以看出,输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大,放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中,另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF,与输入信号Ui合并,作为净输入信号VI加到放大器中。 图1 反馈方框图 ②反馈种类 反馈电路有两种:正反馈电路和负反馈电路。这两种反馈的结果(指对输出信号的影响)完全相反。 ③正反馈概念 正反馈可以举一个例子来说明,吃某种食品,由于它很可可,所以在吃了之后更想吃,这是正反过程。 如图2所示正反馈方框图,当反馈信号UF与输入信号Ui是同相位时,?这两个信号混合后是相加的关系,所以净输入放大器的信号UI?比输入信号Ui更大,而放大器的放大倍数没有变化,这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大,这种反馈称为正反馈。

图2 正反馈方框图 在加入正反馈之后的放大器,输出信号愈反馈愈大(当然不会无限制地增大,这一点在后面的振荡器电路中介绍),这是正反馈的特点。正反馈电路在放大器电路中通常不用,它只是用于振荡器中。 ④负反馈概念 负反馈也可以举一例说明,一盆开水,当手指不小心接触到热水时,手指很快缩回,而不是继续向里面伸,手指的回缩过程就是负反馈过程。 如图3所示是负反馈方框图,当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时,它们混合的结果是相减,结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小,?使放大器的输出信号Uo减小,引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。 图3 负反馈方框图 ⑤反馈量 负反馈的结果使净输入放大器的信号变小,放大器的输出信号减小,这等效成放大器的增益在加入负反馈电路之后减小了。当负反馈电路造成的净输入信号愈小,即负反馈量愈大,负反馈放大器的增益愈小,反之负反馈量愈小,负反馈放大器的增益愈大。 正反馈也有同样的正反馈量问题。 1.2 全面了解负反馈电路种类 ①负反馈种类

差动放大器实验报告

差动放大电路的分析与综合(计算与设计)实验报告1、实验时间 10月31日(周五)17:50-21:00 2、实验地点 实验楼902 3、实验目的 1. 熟悉差动放大器的工作原理(熟练掌握差动放大器的静态、动态分析方法) 2. 加深对差动放大器性能及特点的理解 3. 学习差动放大电路静态工作点的测量 4. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法 5. 熟悉恒流源的恒流特性 6. 通过对典型差动放大器的分析,锻炼根据实际要求独立设计基本电路的能力 7. 练习使用电路仿真软件,辅助分析设计实际应用电路 8. 培养实际工作中分析问题、解决问题的能力 4、实验仪器 数字示波器、数字万用表、模拟实验板、三极管、电容电阻若干、连接线 5、电路原理 1. 基本差动放大器 图是差动放大器的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。 部分模拟图如下

1.直流分析数据 2.直流分析仿真数据 3.交流分析数据 4.交流分析仿真数据 2.4.2. 具有平衡电位器的差动放大器 分析容 BQ I CQ I CQ U CEQ U 空载 A m 100.43-? 1.13mA 6.4V 7.1V 双出 A m 100.43-? 1.13mA 6.4V 7.1V 单出 A m 100.43-? 1.13mA 3.2V 3.9V 分析容 BQ I CQ I CQ U CEQ U 空载 A m 109.83-? 1.12mA 6.4V 7.1V 双出 A m 109.83-? 1.12mA 6.4V 7.1V 单出 A m 100.93-? 1.10mA 3.2V 4.0V 分析容 u A i R o R CMR K 空载 -189 15k Ω 10k Ω ∞ 双出 -93.3 15k Ω 10k Ω ∞ 单出 -46.7 15k Ω 5k Ω 184.2 分析容 u A i R o R CMR K 空载 -179.4 15k Ω 10k Ω ∞ 双出 -90.1 15k Ω 10k Ω ∞ 单出 -45.5 15k Ω 5k Ω 189.4

模拟电子-多级负反馈放大器的研究

多级负反馈放大器的研究 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,掌握多级集成运算放大器的工作特点。 (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。 1)测试开环和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; 2)比较电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带在开环和闭环时的差别; 3)观察负反馈对非线性失真的改善。 二.实验原理 1.基本概念 在电子电路中,将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路,用来影响其他输入量的措施称为反馈。 若反馈的结果使净输入量减小,则称之为负反馈;反之,称之为正反馈。 实验电路如下图所示,该放大电路有两级运放构成的反向比例器组成,在末级的输出端引入了反馈网络Cf,Rf2,和Rf1,构成了交流电压串联负反馈电路。 2.放大器的基本参数 1)开环参数 将反馈支路的A点与P点断开,与B点相连,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Av、输入电阻Ro、反馈网路的电压反馈系数Fv和通频带BW,即

2)闭环参数:通过开环时放大电路的电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输入电阻Ro、反馈网络的电压反馈系数Fv和上下限频率,可以计算求得多级负反馈放大电路的闭环电压放大倍数Avf、输入电阻Rif、输出电阻Rof和通频带BWf的理论值,即 负反馈放大电路的闭环特性的实际测量值为:

上述所得结果与开环测试时由式(2.5-3)所计算的理论值近似相等,否则应找出原因后重新测量。 在进行上述测试时,应保证各点信号波形与输入信号为同频率且不知真的正弦波,否则应找出原因,排除故障后再进行测量 三.实验内容 (1)实验电路图如下所示: (2)调节J1,使开关A端与B端相连,测试电路的开环基本特性。 1)将信号发生器输出调为1kHz、20mv(峰峰值)正弦波,然后接入放大器的输入端,得到网络(未接入负载时)的波特图,如下图所示。

第5章运算放大电路答案

习题答案 5.1 在题图5.1所示的电路中,已知晶体管V 1、V 2的特性相同,V U on BE 7.0,20)(==β。求 1CQ I 、1CEQ U 、2CQ I 和2CEQ U 。 解:由图5.1可知: BQ CQ BQ )on (BE CC I I R R I U U 213 1 1+=--即 11CQ11.01.4 2.7k 20I -7V .0-V 10CQ CQ I I k +=Ω Ω ? 由上式可解得1CQ I mA 2≈ 2CQ I mA I CQ 21== 而 1CEQ U =0.98V 4.1V 0.2)(2-V 1031=?+=+-R )I I (U BQ CQ CC 2CEQ U =5V 2.5V 2-V 1042=?=-R I U CQ CC 5.2 电路如题图5.2所示,试求各支路电流值。设各晶体管701.U ,)on (BE =>>βV 。 U CC (10V) V 1 R 3 题图5.1

解:图5.2是具有基极补偿的多电流源电路。先求参考电流R I , ()815 17 0266..I R =+?---=(mA ) 则 8.15==R I I (mA ) 9.0105 3== R I I (mA ) 5.425 4==R I I (mA ) 5.3 差放电路如题图5.3所示。设各管特性一致,V U on BE 7.0)(=。试问当R 为何值时,可满足图中所要求的电流关系? 解: 53010 7 0643..I I C C =-==(mA ) 则 I 56V 题图 5.2 R U o 题图5.3

2702 1 476521.I I I I I I C C C C C C == ==== mA 即 2707 065.R .I C =-= (mA ) 所以 61927 07 06...R =-= (k Ω) 5.4 对称差动放大电路如题图5.1所示。已知晶体管1T 和2T 的50=β,并设 U BE (on )=0.7V,r bb ’=0,r ce =。 (1)求V 1和V 2的静态集电极电流I CQ 、U CQ 和晶体管的输入电阻r b’e 。 (2)求双端输出时的差模电压增益A ud ,差模输入电阻R id 和差模输出电阻R od 。 (3)若R L 接V 2集电极的一端改接地时,求差模电压增益A ud (单),共模电压增益A uc 和共模抑制比K CMR ,任一输入端输入的共模输入电阻R ic ,任一输出端呈现的共模输出电阻R oc 。 (4) 确定电路最大输入共模电压围。 解:(1)因为电路对称,所以 mA ...R R .U I I I B E EE EE Q C Q C 52050 21527 062270221=+?-=+?-== = + V 1 V 2 + U CC u i1 u i2R C 5.1k ΩR L U o 5.1kΩ R C 5.1k Ω R E 5.1k Ω -6V R B 2k Ω 题图5.1 R B 2k Ω + - R L /2 + 2U od /2 + U id /2 R C R B V 1 (b) + U ic R C R B V 1 (c) 2R EE + U

负反馈放大电路分析要点

课程设计报告

课程设计题目:负反馈放大电路的设计 要求完成的内容:设计一个负反馈放大电路,保证输出电压稳定。指标条件如下:电压放大增益|Av|≥10,反馈深度≥10,输入电阻R i≥1KΩ,输出电阻R o≤100Ω, f L≤10HZ,f H≥1KHZ。所使用的元器件要求为:晶体管(9013或9014),电容(瓷片电容)、电阻(0.25瓦)等。 要求:(1)根据设计要求,确定电路的设计方案,估算并初步选取电路的元件参数。(2)选用熟悉的电路仿真软件,搭建电路模型进行仿真分析,由仿真结果进行参数调试、修改,直至满足设计要求。 (3)由选取的元件参数,精确计算和复核技术指标要求。 (4)满足设计要求后,认真按格式完成课程设计报告。

指导教师评语: 评定成绩为: 指导教师签名:年月日

负反馈放大电路的设计 一、 课程设计的目的 (1)初步了解和掌握负反馈放大器的设计、调试的过程。 (2)能进一步巩固课堂上学到的理论知识。 (3)了解负反馈放大器的工作原理。 (4)了解并掌握负反馈放大电路各项性能指标的测试方法。 (5)加深理解放大电路中引入负反馈的方法和负反馈对放大器各项性能指标的影响。 二、 设计方案论证 2.1框图及基本公式 图1 负反馈放大电路原理框图 图中X 表示电压或电流信号;箭头表示信号传输的方向;符号¤表示输入求和,+、–表示输入信号 与反馈信号是相减关系(负反馈),即放大电路的净输入信号为: id i f X X X =- 基本放大电路的增益(开环增益)为: /o id A X X = 反馈系数为: /f o F X X = 负反馈放大电路的增益(闭环增益)为: /f o i A X X = 2.2负反馈对放大器各项性能指标的影响 负反馈的电路形式很多,但就基本形式来说,可以分为4种:即电流串联负反馈;电压串联负反馈 ;电流并联负反馈;电压并联负反馈。一个放大器,加入了负反馈环节后,虽

差动放大器实验报告

差动放大电路的分析与综合(计算与设计)实验报告 1、实验时间 10月31日(周五)17:50-21:00 2、实验地点 实验楼902 3、实验目的 1. 熟悉差动放大器的工作原理(熟练掌握差动放大器的静态、动态分析方法) 2. 加深对差动放大器性能及特点的理解 3. 学习差动放大电路静态工作点的测量 4. 学习差动放大器主要性能指标的测试方法 5. 熟悉恒流源的恒流特性 6. 通过对典型差动放大器的分析,锻炼根据实际要求独立设计基本电路的能力 7. 练习使用电路仿真软件,辅助分析设计实际应用电路 8. 培养实际工作中分析问题、解决问题的能力 4、实验仪器 数字示波器、数字万用表、模拟实验板、三极管、电容电阻若干、连接线 5、电路原理 1. 基本差动放大器 图是差动放大器的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放大电路组成。 部分模拟图如下

1.直流分析数据 2.直流分析仿真数据 3.交流分析数据 4.交流分析仿真数据 具有平衡电位器的差动放大器 分析内容 BQ I CQ I CQ U CEQ U 空载 A m 100.43-? 双出 A m 100.43-? 单出 A m 100.43-? 分析内容 BQ I CQ I CQ U CEQ U 空载 A m 109.83-? 双出 A m 109.83-? 单出 A m 100.93-? 分析内容 u A i R o R CMR K 空载 -189 15k Ω 10k Ω ∞ 双出 15k Ω 10k Ω ∞ 单出 15k Ω 5k Ω 分析内容 u A i R o R CMR K 空载 15k Ω 10k Ω ∞ 双出 15k Ω 10k Ω ∞ 单出 15k Ω 5k Ω

模电实验报告 七 负反馈放大电路

模电实验报告 实验七 负反馈放大电路 姓名: 学号: 班级: 院系: 指导老师: 2016年

目录 实验目的: (2) 实验器件与仪器: (2) 实验原理: (2) 实验内容: (4) 实验总结: (5) 实验:负反馈放大电路 实验目的: 1.进一步了解负反馈放大器性能的影响。 2.进一步掌握放大器性能指标的测量方法。 实验器件与仪器: 1. 实验原理: 放大器中采用负反馈,在降低放大倍数的同时,可以使放大器的某些性能大大改善。所谓负反馈,就是以某种方式从输出端取出信号,再以一定方式加到输入回路中。若所加入的信号极性与原输入信号极

性相反,则是负反馈。 根据取出信号极性与加入到输入回路的方式不同,反馈可分为四类:串联电压反馈、串联电流反馈、并联电压反馈与并联电流反馈。如图3-1所示。 从网络方框图来看,反馈的这四种分类使得基本放大网络与反馈网络的联接在输入、输出端互不相同。 从实际电路来看,反馈信号若直接加到输入端,是并联反馈,否则是串联反馈,反馈信号若直接取自输出电压,是电压反馈,否则是电流反馈。 1.负反馈时输入、输出阻抗的影响 负反馈对输入、输出阻抗的影响比较复杂,不同的反馈形式,对阻抗的影响也不一样,一般而言,凡是并联负反馈,其输入阻抗降低;凡是串联负反馈,其输入阻抗升高;设主网络的输入电阻为R i ,则串联负反馈的输入电阻为 R if =(1+FA V )R i 设主网络的输入电阻为R o ,电压负反馈放大器的输出电阻为 R of = F A R V O +1 可见,电压串联负反馈放大器的输入电阻增大(1+A V F )倍,而输出电阻则下降到1/(1+A V F )倍。 2.负反馈放大倍数和稳定度 负反馈使放大器的净输入信号有所减小,因而使放大器增益下降,但却改善了放大性能,提高了它的稳定性。 反馈放大倍数为 A vf = F A A V V +1(A v 为开环放大倍数) 反馈放大倍数稳定度与无反馈放大器放大倍数稳定度有如下关系: Vf Vf A A ?= V V A A ?? F A V +11 式中?A V f/A V f 称负反馈放大器放大倍数的稳定度。V V A A /?称无反

负反馈放大器原理分析

负反馈放大器原理分析及设计 遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi……最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。 1、框图、基本反馈方程式 负反馈电路类型很多,但根据反馈网络从基本放大电路输出取样方式(电压或电流)的不同可分为电压反馈和电流反馈:而根据反馈信号引回到输入端求和方式的不同,又分为串联反馈和关联反馈。综上所述,负反馈放大器分为四种类型,如图5.2-8所示,表5.2-8 示出它们的基本反馈方程式。 图5.2-8 四种类型负反馈放大方框图 A 电压并联负反馈 B电流串联负反馈 C 电压串联负反馈 D 电流关联负反馈

负反馈放大器的闭环增益A1,并环增益A和反馈系数B的基本关系式称基本关系式称基本反馈方程。 反馈深度是反映反馈强弱的重要物理量,其值越大负反馈越强。当反馈很深,即|AB|》1时,称为深度负反馈,则闭环增益 2、负反馈对放大器性能的影响 负反馈放大电路,以降低增益为代价,可改善许多性能。表5.2-9给出负反馈对输入电阻、输出电阻的影响;表5.2-10给出负反馈对放大器其他几项主要性能的影响;表5.2-10给出负反馈对放大器其他几项主要性能的影响。

负反馈放大器电路详解

负反馈放大器电路详解 负反馈放大器 在放大器中采用负反馈电路,其目的是为了改善放大器的工作性能,提高放大器的输出信号质量。在引入负反馈电路之后,放大器的增益要比没有负反馈时的增益小,但是可以改善放大器的许多性能,主要有四项:减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。 正反馈和负反馈概念 放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端,但是反馈过程则不同,它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号,再加到放大器的输入端,与原放大器输入信号进行混合,这一过程称为反馈。 1.反馈方框图 如图4-1所示是反馈方框图。从图中可以看出,输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大,放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中,另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF,与输入信号Ui合并,作为净输入信号VI加到放大器中。 图1 反馈方框图

2.反馈种类 反馈电路有两种:正反馈电路和负反馈电路。这两种反馈的结果(指对输出信号的影响)完全相反。 3.正反馈概念 正反馈可以举一个例子来说明,吃某种食品,由于它很可可,所以在吃了之后更想吃,这是正反过程。 如图4-2所示正反馈方框图,当反馈信号UF与输入信号Ui是同相位时,?这两个信号混合后是相加的关系,所以净输入放大器的信号UI?比输入信号Ui更大,而放大器的放大倍数没有变化,这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大,这种反馈称为正反馈。 图2 正反馈方框图

在加入正反馈之后的放大器,输出信号愈反馈愈大(当然不会无限制地增大,这一点在后面的振荡器电路中介绍),这是正反馈的特点。正反馈电路在放大器电路中通常不用,它只是用于振荡器中。 4.负反馈概念 负反馈也可以举一例说明,一盆开水,当手指不小心接触到热水时,手指很快缩回,而不是继续向里面伸,手指的回缩过程就是负反馈过程。 如图4-3所示是负反馈方框图,当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时,它们混合的结果是相减,结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小,?使放大器的输出信号Uo减小,引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。 图3 负反馈方框图 5.反馈量 负反馈的结果使净输入放大器的信号变小,放大器的输出信号减小,这等效成放大器的增益在加入负反馈电路之后减小了。当负反馈电路造成的净输入信号愈小,即

加法器及差分放大器项目实验报告

加法器及差分放大器项目实验报告 一、项目内容和要求 (一)、加法器 1、任务目的: (1)掌握运算放大器线性电路的设计方法; (2)理解运算放大器的工作原理; (3)掌握应用仿真软件对运算放大器进行仿真分析的方法。 2、任务内容: 2.1 设计一个反相加法器电路,技术指标如下: (1)电路指标 运算关系:)25(21i i O U U U +-=。 输入阻抗Ω≥Ω≥K R K R i i 5,521。 (2)设计条件 电源电压Ec=±5V ; 负载阻抗Ω=K R L 1.5 (3)测试项目 A :输入信号V U V U i i 5.0,5.021±=±=,测试4种组合下的输出电压; B :输入信号V KHz U V U i i 1.0,1,5.021为正弦波±=信号,测试两种输入组合情况下的输出电 压波形。 C :输入信号V U i 01=,改变2i U 的幅度,测量该加法器的动态范围。 D :输入信号V U i 01=,V U i 1,2为正弦波,改变正弦波的频率,从1kHz 逐渐增加,步长为 2kHz ,测量该加法器的幅频特性。 2.2 设计一个同相加法器电路,技术指标如下: (1)电路指标 运算关系:21i i O U U U +=。 (2)设计条件 电源电压Ec=±5V ; 负载阻抗Ω=K R L 1.5 (3)测试项目 A :输入信号V U V U i i 1,121±=±=,测试4种组合下的输出电压; B :输入信号V KHz U V U i i 1,1,121为正弦波±=信号,测试两种输入组合情况下的输出电压 波形。 (二)、差分放大器 1、任务目的: (1)掌握运算放大器线性电路的设计方法; (2)理解运算放大器的工作原理; (3)掌握应用仿真软件对运算放大器进行仿真分析的方法。 2、任务内容 2.1 设计一个基本运放差分放大器电路,技术指标如下: (1)电路指标 运算关系:)(521i i O U U U --=。 输入阻抗Ω≥Ω≥K R K R i i 5,521。 (2)设计条件

三极管负反馈电路分析

难点电路详解之——负反馈放大器电路(一) 2008-04-14 17:56:17 来源:古木电子社区 (摘自电子工程师识图速成手册) (1)正反馈和负反馈概念 (2)全面了解负反馈电路的种类 (3)负反馈电路的分析方法 (4)电压并联负反馈放大器 (5)电流串联负反馈放大器 (6)电压串联负反馈放大器 (7)电流并联负反馈放大器 (8)变形负反馈电路的特点和分析方法 (9)LC并联谐振电路参与的负反馈电路 (10)LC串联谐振电路参与的负反馈电路 (11)RC负反馈式电路 (12)可控制负反馈量的负反馈电路 (13)负反馈放大器分析小结 4.1 负反馈放大器 在放大器中采用负反馈电路,其目的是为了改善放大器的工作性能,提高放大器的输出信号质量。在引入负反馈电路之后,放大器的增益要比没有负反馈时的增益小,但是可以改善放大器的许多性能,主要有四项:减小放大器的非线性失真、扩宽放大器的频带、降低放大器的噪声和稳定放大器的工作状态。 4.1.1 正反馈和负反馈概念 放大器的信号传输都是从放大器的输入端传输到放大器输出端,但是反馈过程则不同,它是从放大器输出端取出一部分输出信号作为反馈信号,再加到放大器的输入端,与原放大器输入信号进行混合,这一过程称为反馈。 1.反馈方框图 如图4-1所示是反馈方框图。从图中可以看出,输入信号Ui从输入端加到放大器中进行放大,放大后的输出信号Uo其中的一部分加到下一级放大器中,另有一部分信号经过反馈电路作为反馈信号UF,与输入信号Ui合并,作为净输入信号VI加到放大器中。 图4-1 反馈方框图

2.反馈种类 反馈电路有两种:正反馈电路和负反馈电路。这两种反馈的结果(指对输出信号的影响)完全相反。 3.正反馈概念 正反馈可以举一个例子来说明,吃某种食品,由于它很可可,所以在吃了之后更想吃,这是正反过程。 如图4-2所示正反馈方框图,当反馈信号UF与输入信号Ui是同相位时,?这两个信号混合后是相加的关系,所以净输入放大器的信号UI?比输入信号Ui更大,而放大器的放大倍数没有变化,这样放大器的输出信号Uo比不加入反馈电路时的大,这种反馈称为正反馈。 图4-2 正反馈方框图 在加入正反馈之后的放大器,输出信号愈反馈愈大(当然不会无限制地增大,这一点在后面的振荡器电路中介绍),这是正反馈的特点。正反馈电路在放大器电路中通常不用,它只是用于振荡器中。 4.负反馈概念 负反馈也可以举一例说明,一盆开水,当手指不小心接触到热水时,手指很快缩回,而不是继续向里面伸,手指的回缩过程就是负反馈过程。 如图4-3所示是负反馈方框图,当反馈信号UF相位和输入信号Ui的相位相反时,它们混合的结果是相减,结果净输入放大器的信号UI比输入信号Ui要小,?使放大器的输出信号Uo减小,引起放大器电路这种反馈过程的电路称为负反馈电路。 图4-3 负反馈方框图 5.反馈量 负反馈的结果使净输入放大器的信号变小,放大器的输出信号减小,这等效成放大器的

负反馈放大电路的设计和仿真

负反馈放大电路的设计和仿真 一、实验目的 1、掌握阻容耦合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、掌握负反馈对电路的影响 二、实验要求 1、设计一阻容耦合两级电压放大电路,要求信号源频率10kHz(幅度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,并分别测试负反馈接入前后电路放大倍数、输入、输出电阻和频率特性。改变输入信号幅度,观察负反馈对电路非线性失真的影响。 三、实验原理图 原理图中的滑动变组曲均为100k 图2.01 反馈接入前

图2.02 反馈接入后 四、实验过程 1、反馈接入前 (1)放大倍数: 77.703 109.893 707.078 v mV A uV == (2)输入电阻: 707.078 7.484 94.475 i uV R k nA ==Ω (3)输出电阻: 707.080 4.934 143.311 o uV R k nA ==Ω (4)频率特性:f L=326.5512Hz,f H=525.3266kHz 图2.03 频率特性曲线(5)三极管参数的测量 ①1 β与1be r的测量

111864.20800214.94.02151c b I u I u β= == 111 4.1295 6.8547602.4295be be b V m r k I n ?===Ω? 图2.04 前级输入特性曲线 ②2β与2be r 的测量 222890.64300215.54.13287c b I u I u β= == 222 4.8465 6.7131721.9498be be b V m r k I n ?===Ω? 图2.05 后级输入特性曲线

常用运算放大器电路 (全集)

常用运算放大器电路(全集) 下面是[常用运算放大器电路(全集)]的电路图 常用OP电路类型如下: 1. Inverter Amp. 反相位放大电路: 放大倍数为Av = R2 / R1但是需考虑规格之Gain-Bandwidth数值。R3 = R4 提供1 / 2 电源偏压 C3 为电源去耦合滤波 C1, C2 输入及输出端隔直流 此时输出端信号相位与输入端相反 2. Non-inverter Amp. 同相位放大电路: 放大倍数为Av=R2 / R1 R3 = R4提供1 / 2电源偏压 C1, C2, C3 为隔直流

此时输出端信号相位与输入端相同 3. Voltage follower 缓冲放大电路: O/P输出端电位与I/P输入端电位相同 单双电源皆可工作 4. Comparator比较器电路: I/P 电压高于Ref时O/P输出端为Logic低电位 I/P 电压低于Ref时O/P输出端为Logic高电位 R2 = 100 * R1 用以消除Hysteresis状态, 即为强化O/P输出端, Logic高低电位差距,以提高比较器的灵敏度. (R1=10 K, R2=1 M) 单双电源皆可工作 5. Square-wave oscillator 方块波震荡电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 100 K, C1 = 0.01 uF

Freq = 1 /(2π* R1 * C1) 6. Pulse generator脉波产生器电路: R2 = R3 = R4 = 100 K R1 = 30 K, C1 = 0.01 uF, R5 = 150 K O/P输出端On Cycle = 1 /(2π* R5 * C1) O/P输出端Off Cycle =1 /(2π* R1 * C1) 7. Active low-pass filter 主动低通滤波器电路: R1 = R2 = 16 K R3 = R4 = 100 K C1 = C2 = 0.01 uF 放大倍数Av = R4 / (R3+R4) Freq = 1 KHz 8. Active band-pass filter 主动带通滤波器电路:

差动放大电路_实验报告

实验五差动放大电路 (本实验数据与数据处理由果冻提供,仅供参考,请勿传阅.谢谢~) 一、实验目的 1、加深对差动放大器性能及特点的理解 2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法 二、实验原理 R P用来调节T1、T2管的静态工作点, V i=0时, V O=0。R E为两管共用的发射极电阻,它对差模信号无负反馈作用,不影响差模电压放大倍数,但对共模信号有较强的负反馈作用,可以有效抑制零漂。 差分放大器实验电路图 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、直流电压表 6、晶体三极管3DG6×3, T1、T2管特性参数一致,或9011×3,电阻器、电容器若干。 四、实验内容 1、典型差动放大器性能测试 开关K拨向左边构成典型差动放大器。 1) 测量静态工作点 ①调节放大器零点

信号源不接入。将放大器输入端A 、B 与地短接,接通±12V 直流电源,用直流电压表测量输出电压V O ,调节调零电位器R P ,使V O =0。 ②测量静态工作点 再记下下表。 2) 测量差模电压放大倍数(须调节直流电压源Ui1=0.1V ,Ui2=-0.1V) 3) 测量共模电压放大倍数 理论计算:(r be =3K .β=100. Rp=330Ω) 静态工作点: E3 BE EE CC 212 E3 C3R V )V (V R R R I I -++≈≈=1.153mA I c Q =I c 3/2=0.577mA, I b Q =I c /β=0.577/100=5.77uA U CEQ =V cc-I c R c+U BEQ =12-0.577*10+0.7=6.93V 双端输出:(注:一般放大倍数A 的下标d 表示差模,下标c 表示共模,注意分辨) P be B C i O d β)R (12 1 r R βR △V △V A +++- ===-33.71 A c 双 =0.

负反馈放大电路的设计与仿真proteus

负反馈放大电路的设计与仿真 一、实验元件 2N2222A三极管(2个)、1mV 10KHz 正弦电压源、12V直流电压源、10uF电容(5个)、5.1KΩ1%负反馈电阻、3.0KΩ5%集电极电阻(2个)、1.50KΩ1%电阻、1.40KΩ1%电阻、1.00KΩ1%负载电阻、100Ω1%电阻、20.0KΩ1%基极电阻(2个)、10.0KΩ1%基极电阻(2个)、开关、万用表、示波器等。 二、实验原理 由于电容对直流量的电抗为无穷大,因而阻容耦合放大电路各级之间的直流通路各不相通,各级的静态工作点相互独立,本次实验采用了实验一的数据,所以可不必重新调节静态工作点。在实验电路中引入电压串联负反馈,将引回的反馈量与输入量相减,从而调整电路的净输入量与输出量,改变电压放大倍数、输入电阻与输出电阻。 参数选择:为了使反馈达到深度负反馈,实验中选取了5.1KΩ的负反馈电阻,同时为了不会在引入负反馈后出现交流短路的现象,将Re1分为两个部分Re11(100)和Re12(1.4KΩ)。根据实验要求,设计的两级阻容耦合放大电路如图1: 图1 两级阻容耦合放大电路原理图 三、电路频率特性测试 1、未引入电压串联负反馈前的电路频率特性

将电路中的开关J1打开,则此时电路为未引入电压串联负反馈的情况,对电路进行频率仿真,得到如图2的电路频率特性图。 图2 未引入负反馈的频率特性曲线和通频带指针读数 根据上限频率和下限频率的定义——当放大倍数下降到中频的0.707倍对应的频率时,即将读数指针移到幅度为中频的0.707倍处,如图2,读出指针的示数,即下限频率 f L=761.6815 Hz, 上限频率f H=348.2346 KHz, 因此通频带为(348.2346×—761.6815) Hz。 调节信号源的幅度,当信号源幅度为1mV时,输出波形不失真,如图3: 图3 信号源幅度为1mV时的不失真输出波形 继续调节信号源的幅度,当信号源幅度为2mV时,输出波形出现了较为明显的失真,如图4:

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