文档介绍：晶体管多级放大器的分析,实验报告多级放大电路实验报告0多级放大电路的设计与测试0电子工程学院囹一、实验目的01•理解多级直接耦合放大电路的工作原理与设计方法S2•熟悉并熟悉设计高增益的多级直接耦合放大电路的方法03•掌握多级放大器性能指标的测试方法04•掌握在放大电路中引入负反馈的方法囹二、实验预习与思考囹1・多级放大电路的耦合方式有哪些?分别有什么特点?刖2•采用直接偶尔方式,每级放大器的工作点会逐渐提高,最终导致电(转载于::晶体管多级放大器的分析,实验报告)路无法正常工作,如何从电路结构上解决这个问题?囹3•设计任务和要求0(1)基本要求0用给定的三极管2SC1815(NPN),2SA1015(PNP)设计多级放大器,=+12V,-VEE=-12V,要求设计差分放大器恒流源的射极电流IEQ3=l-,第二级放大射极电流IEQ4=2~3mA;差分放大器的单端输入单端输出不是真电压增益至少大于10倍,主放大器的不失真电压增益不小于100倍;双端输入电阻大于10kQ,输出电阻小于10Q,并保证输入级和输出级的直流点位为零。设计并仿真实现。0三、实验原理0直耦式多级放大电路的主要涉及任务是模仿运算放大器OP07的等效内部结构,简化部分电路,采用差分输入,共射放大,互补输出等结构形式,设计出一个电压增益足够高的多级放大器,可对小信号进行不失真的放大。。差动放大电路在直流放大中零点漂移很小,它常用作多级直流放大电路的前置级,用以放大微笑的直流信号或交流信号。0典型的差动放大电路采用的工作组态是双端输入,双端输出。放大电路两边对称,两晶体管型号、特性一致,各对应电阻阻值相同,电路的共模抑制比很高,利于抗干扰。该电路作为多级放大电路的输入级时,采用si单端输入,U01的单端输出的工作组态。计算静态工作点:差动放大电路的双端是对称的,此处令Tl,T2的相关射级、集电极电流参数为IEQ1=IEQ2=IEQ,ICQl=ICQ2=ICQo设UB1=UB2«OV,贝!JUe^-Uon,算出T3的ICQ3,即为2倍的IEQ也等于2倍的ICQo0此处射级釆用了工作点稳定电路构成的恒流源电路,此处有个较为简单的确定工作点的方法:刖因为IC3~IE3,所以只要确定了IE3就可以了,而IE3?UR4UE3?(?VEE),?R4R40UE3?UB3?Uon?(VCC?(?VEE))?R5?UonR5?R60uol?uil采用uil单端输入,uol单端输出时的增益Aul?刖2•主放大级?(Rc〃RLRL?(P〃)1??Rb?rbeRl?rbe13本级放大器采用一级PNP管的共射放大电路。由于本实验电路是采用直接耦合,各级的工作点互相有影响。前级的差分放大电路用的是NPN型晶体管,输出端uol处的集电极电压Ucl已经被抬得较高,同时也是第二级放大级的基极直流电压,如果放大级继续采用NPN型共射放大电路,则集电极的工作点会被抬得更高,集电极电阻值不好设计,选小了会使放大倍数不够,选大了,则电路可能饱和,电路不能正常放大。对于这种情况,一般采用互补的管型来设计,也就是说第二级的放大电路用PNP型晶体管来设计。这样,当工作在放大状态下,NPN管的集电极电位高于基极点位,而PNP管的集电极电位低于基极电位,互相搭配后可以方便地配置前后级的工作点,保证主放大器工作于最佳的工作点上,设计出不失真的最大放大倍数。S采用PNP型晶体管作为中间主放大级并和差分输入级链接的参考电路,其中T4为主放大器,其静态工作点UB4、、R7、P2决定。0差分放大电路和放大电路采用直接耦合,其工作点相互有影响,简单估计方式如下:0,UC4??VEE?IC4??止4?R7, UB4?UE4?Uon?UE4?(硅管)0由于UB47UC1,相互影响,具体在调试中要仔细确定。此电路中放大级输出增益AU2?刖3•输出级电路0输出级采用互补对称电路,提高输出动态范围,降低输出电阻。囹其中T4就是主放大管,其集电极接的DI、。本级电路没有放大倍数。0四、测试方法13用Multisim仿真设计结果,并调节电路参数以满足性能指标要求。给出所有的仿真结果。囹电路图如图1所示uo2??Rc??uolRb?rbe刖仿真电路图图]静态工作点的测量:符合设计要求。测试得到静态工作点IEQ3,IEQ4如图2所示,图2静态工作点测量输入输出端电压测试:测试差分放大器单端输入单端输出波形如图3,输入电压为VPP=4mV,输出电压为VPP=。放大倍数符合要求。囹图3低电压下波形图0主放大级输入输出波形如图413图4主放大级输入输出波形图0