二级阻容耦合放大电路

一、实验目的

1．进一步掌握直流电压及正弦信号的测试方法；

2．掌握如何合理设置静态工作点；

3．掌握两级放大电路的测量方法。

二、实验仪器

名称                     型号                                   数量

双踪示波器                                         1台

函数发生器         EE1641B                       1台

                                

数字电表                                                    1台

      

实验板               两级阻容耦合放大器               1块

三、工作原理说明

1、电路的组成

NPN型三极管T担负着放大作用，它具有能量转换和电流控制的能力，当微弱的输入信号ui使二极管基极电流i_B产生微小变化时，就会使集电极电流i_C产生较大的变化。它是放大电路的核心。

V_CC是集电极直流电源，为信号的功率放大提供能量。

Rc是集电极负载电阻，集电极电流ic通过Rc，从而将电流的变化转换为集电极电压的变化，然后传送到放大电路的输出端。

基极偏置电阻Rb的作用是，一方面为三极管的发射结提供正向偏置电压；同时给三极管提供一个静态基极电流Ib。

C₁、C₂是耦合隔直流电容

为了使三极管工作在放大区，还必须使发射结正向偏置，集电结反向偏置，为此，Vcc、Rc和Rb等元件的参数应与电路中三极管的输入、输出特性有适当的配合关系。

由于单级放大电路的电压放大倍数有限，往往不能满足工程实际的需要，因此常由若干个单级放大电路组成多级放大器。组成多级放大器时，要合理选择单级放大电路和级间耦合方式。常用的级间耦合方式及特点见表 1。

表1  常用的级间耦合方式及特点

因阻容耦合式电路简单，性能稳定，故本实验采用此耦合方式，实验原理图见实图 1。

四、实验内容

1．设置静态工作点，要求第一级的静态工作电流为2 mA，第二级静态工作电流为  mA。

2．测量各级放大倍数

3．测量两级放大器的输入电阻和输出电阻，其中，R=2K，R_L=5.1K。完成下表。

4．测量两级放大器的频率特性，并绘出频率特性曲线。

实图 1  两级阻容耦合放大器

五、实验报告要求

1．认真记录测试数据，正确描绘曲线；

2．根据测试数据和计算结果，分析、总结多级放大器的工作性能；

3．回答思考题。

计算

1．静态

在没有加输入信号（v_i=0）时，放大电路的工作状态称为静态。由于静态时电路中各处的电压、电流都是直流量，所以静态又称为直流工作状态。

放大电路处于静态时对其直流量的分析、计算应的依据是直流通路。

已知 Rb1 = 120 kW, Rb2=22 kW，Rc = 4.7 kW ，由于有C2，直流Re =1kW;集电极直流电源 VCC = 12 V:

由于 IR >> IB， 可得(估算)

 

 

2．动态

其电路原理图如下

A总=A1*A2（电压放大）

第二篇：二级共射极阻容耦合放大电路

硬件技术实训

实验报告

题    目：    二级共射极阻容耦合放大电路                      

                    

一、        实验背景与目的

1.       实验背景

常放大电路的输入信号都是很弱的，一般为毫伏或微伏数量级，输入功率常在1mV以下。为了推动负载工作，因此要求把几个单级放大电路连接起来，使信号逐级得到放大，方可在输出获得必要的电压幅值或足够的功率。由几个单级放大电路连接起来的电路称为多级放大电路。在多级放大电路中，每两个单级放大电路之间的连接方式叫耦合；如耦合电路是采用电阻、电容进行耦合，则叫做“阻容耦合”。此次试验我们将进行两级阻容耦合放大。

2.       实验目的

1.掌握多级放大电路及负反馈放大电路性能指标的测试方法。

2. 理解多级阻容耦合放大电路总电压放大倍数与各级电压放大倍数之间的关系。

3.理解负反馈放大电路的工作原理及负反馈对放大电路性能的影响。

二、        实验仪器

Ø  多功能万用表

Ø  数字电路实验箱

Ø  模拟电路实验箱

Ø  信号发生器

Ø  示波器

三、        实验内容

本放大器为级间电压负反馈，反馈系数1/30.

比较测量开环和闭环放大倍数

比较测量开环闭环时带负载电压放大倍数

说明并验证负反馈时电压放大倍数、输出失真、输入输出电阻、频率的特性。

四、        实验原理

如图所示是二级阻容耦合放大电路。

在晶体管V₁的输出特性曲线中直流负载线与横轴的交点U_CEQ1=V_CC，与纵轴的交点（U_CE=0时）集电极电流为

静态工作点Q₁位于直流负载线的中部附近，由静态时的集电极电流I_CQ1和集-射电压U_CEQ1确定。当流过上下偏流电阻的电流足够大时，晶体管V₁的基级偏压为

晶体管V₁的静态发射极电流为

静态集电极电流近似等于发射极电流，即

晶体管V₁的静态集电极电压为

两级阻容耦合放大电路的总电压放大倍数为

其中，第一级放大电路的电压放大倍数为

晶体管V1的等效负载电阻为

可作为第一级放大电路的外接负载，第二级放大电路的输入电阻为

晶体管V₁和V₂的输入电阻分别为

第二级放大电路的电压放大倍数为

其中，等效交流负载电阻。

五、        实验具体方案

首先利用数字电路实验箱连接二级阻容耦合放大器电路图：

1、  两级放大电路静态工作点的测量。

2、两级电压放大倍数的测量。

3、两级阻容耦合放大电路频率特性的测量

测量原理如前所述。为简便起见，本实验要求用三点法，只测三个特殊频率点，即、、。输入信号的频率和幅度由自己选择，用毫伏表测出中频时的输出电压。然后分别降低或增大信号源的频率（注意在改变频率时应保持不变），使输出幅度下降到，记下此时对应的信号频率（分别为上限截止频率和下限截止频率）

4、观察负反馈对输出失真波形的改善

1)        负反馈类型及判定

根据输出端反馈信号的取样方式的不同和输入端信号的叠加方式的不同：负反馈可分为四种基本的组态：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈、电流并联负反馈。

   判断反馈放大器的类型主要抓住三个基本要素：

（1）反馈的极性，即正反馈还是负反馈，可用瞬时极性法判断，反馈使净输入减小为负反馈，使净输入增强为正反馈；

（2）电压反馈还是电流反馈，决定于反馈信号在输出端的取出方式；

（3）串联反馈还是并联反馈，决定于反馈信号与输入信号的叠加方式，以电压方式叠加为串联反馈，以电流方式叠加为并联反馈。

2)        负反馈对放大电路性能的影响

负反馈虽然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参数，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频带等。

负反馈使放大器的放大倍数下降

闭环放大倍数：

式中A是开环放大倍数，F是反馈系数，1+AF称为反馈深度。注意式中A、F、A_f根据反馈类型的不同，其物理意义不同，量纲亦不同。

负反馈提高放大电路的稳定性

        式中（dA_f/A_f）是闭环放大倍数的相对变化量，（dA/A）是开环放大倍数的相对变化量。

串联负反馈使输入电阻增加：

              并联负反馈使输入电阻减小：

              电压负反馈使输出电阻减小：

电流负反馈使输出电阻增大：

负反馈使上限截止频率提高：

      使下限截止频率下降：，从而展宽频带

负反馈还可以减小放大器的非线性失真

六、        实验结果分析

闭环带负载：

闭环不带负载：

开环带负载：(放大＜100倍)

开环不带负载：（放大100倍）

由波形可知，带负载后会降低放大倍数；

闭环比开环的放大倍数要低，但是稳定性更好。

七、        实验心得

在这个小学期的软件实训中，我见到并学到了很多元器件的知识，同时也掌握了大量的不同元器件的识别和测量参数的方法。在我们整个实验过程中，我体会到了许多，也学到了许多。 

本次实验，我对两级阻容耦合放大电路做了测试与分析，虽然中途也出了不少的问题，使用了不正确的测量方法导致出现了很大的误差，但最终都通过同学老师的帮助得以解决。我希望以本次实验为一个新的起点，从一点一滴出发，认真扎实的学习基本硬件技术，逐渐培养自己的硬件技术能力，愈做愈好。