第一篇:測(cè)試放大電路的幅頻特性
測(cè)試放大電路的幅頻特性
課程名稱:測(cè)試放大電路的幅頻特性 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆辗糯箅娐贩l特性的測(cè)量方法,總結(jié)和驗(yàn)證放大器的放大倍數(shù)與信號(hào)頻率的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)器材:?jiǎn)喂芄采錁O放大電路板,模擬電路實(shí)驗(yàn)箱,萬(wàn)用表,交流毫伏表,信號(hào)源,示波器。
實(shí)驗(yàn)地點(diǎn):模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)步驟:(電路如圖)
1Rw500K?_LINKey = A 50%XSC1Ext Trig+_A+_+B_XSC2Ext Trig+_A+_+B_3Rb220k?Cb10uF-POL2Rb120k?Rc2.4k?Cc4Q110uF-POLUo62N27145Re1.0k?Ce47uF-POLRL2.4k?VCC12 V XMM20XMM17Ui50mV 1kHz 0Deg 附圖:測(cè)試幅頻特性接線圖
1、應(yīng)用信號(hào)源、示波器和萬(wàn)用表,調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)至最大輸出不失真。
2、應(yīng)用交流毫伏表,調(diào)節(jié)信號(hào)頻率、兼顧調(diào)節(jié)Us幅度,在Uo不失真前提下測(cè)量出Uom.3、逐漸下調(diào)信號(hào)頻率f至
Uo = 0.707Um,測(cè)量出下限頻率fL
4、逐漸上調(diào)信號(hào)頻率f至
Uo = 0.707Um,測(cè)量出上限頻率fH
5、計(jì)算出通頻帶寬度f(wàn)BW = fH-fL
6、畫(huà)出所測(cè)單管共射極放大器的幅頻特性曲線
實(shí)驗(yàn)總結(jié):分析總結(jié)出放大器放大倍數(shù)與信號(hào)頻率的關(guān)系,以及通頻帶的意義。
第二篇:差動(dòng)放大電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告
差動(dòng)放大電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?)
進(jìn)一步熟悉差動(dòng)放大器的工作原理;
(2)
掌握測(cè)量差動(dòng)放大器的方法。
2.實(shí)驗(yàn)儀器
雙蹤示波器、信號(hào)發(fā)生器、數(shù)字多用表、交流毫伏表。
3.預(yù)習(xí)內(nèi)容
(1)
差動(dòng)放大器的工作原理性能。
(2)
根據(jù)圖3.1畫(huà)出單端輸入、雙端輸出的差動(dòng)放大器電路圖。
4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)電路如圖3.1。它是具有恒流源的差動(dòng)放大電路。在輸入端,幅值大小相等,相位相反的信號(hào)稱為差模信號(hào);幅值大小相等,相位相同的干擾稱為共模干擾。差動(dòng)放大器由兩個(gè)對(duì)稱的基本共射放大電路組成,發(fā)射極負(fù)載是一晶體管恒流源。若電路完全對(duì)稱,對(duì)于差模信號(hào),若Q1的集電極電流增加,則Q2的集電極電流一定減少,增加與減少之和為零,Q3
和Re3等效于短路,Q1,Q2的發(fā)射極等效于無(wú)負(fù)載,差模信號(hào)被放大。對(duì)于共模信號(hào),若Q1的集電極電流增加,則Q2的集電極電流一定增加,兩者增加的量相等,Q1、Q2的發(fā)射極等效于分別接了兩倍的恒流源等效電阻,強(qiáng)發(fā)射極負(fù)反饋使共射放大器對(duì)共模干擾起強(qiáng)衰減作用,共模信號(hào)被衰減。從而使差動(dòng)放大器有較強(qiáng)的抑制共模干擾的能力。調(diào)零電位器Rp用來(lái)調(diào)節(jié)T1,T2管的靜態(tài)工作點(diǎn),希望輸入信號(hào)Vi=0時(shí)使雙端輸出電壓Vo=0.差動(dòng)放大器常被用作前置放大器。前置放大器的信號(hào)源往往是高內(nèi)阻電壓源,這就要求前置放大器有高輸入電阻,這樣才能接受到信號(hào)。有的共模干擾也是高內(nèi)阻電壓源,例如在使用50Hz工頻電源的地方,50Hz工頻干擾源就是高內(nèi)阻電壓源。若放大器的輸入電阻很高,放大器在接受信號(hào)的同時(shí),也收到了共模干擾。于是人們希望只放大差模信號(hào),不放大共模信號(hào)的放大器,這就是差動(dòng)放大器。運(yùn)算放大器的輸入級(jí)大都為差動(dòng)放大器,輸入電阻都很大,例如LF353的輸入電阻約為1012Ω量級(jí),0P07的輸入電阻約為107Ω量級(jí)。
本實(shí)驗(yàn)電路在兩個(gè)輸入端分別接了510Ω電阻,使差動(dòng)放大器的輸入電阻下降至略小于這一數(shù)值,這是很小的輸入電阻。其原因是,本實(shí)驗(yàn)電路用分列元件組成,電路中對(duì)稱元件的數(shù)值并不是完全相等;其集電極為電阻負(fù)載,而不是恒流源負(fù)載;其發(fā)射極為恒流源負(fù)載,而不是鏡像電流源負(fù)載,所以本實(shí)驗(yàn)電路的共模抑制比并不高。若本實(shí)驗(yàn)電路在輸入端不接510Ω電阻,其輸入電阻將較大,而共模抑制比不夠高,實(shí)驗(yàn)環(huán)境中存在的高內(nèi)阻共模干擾將進(jìn)入輸入端,那么輸出端的共模干擾將較大,以致使驗(yàn)證差動(dòng)放大器特性的實(shí)驗(yàn)難以進(jìn)行。由于實(shí)驗(yàn)中所用信號(hào)源都為低輸出電阻信號(hào)源,所以輸入端接上510電阻后幾乎不影響實(shí)驗(yàn)電爐接受來(lái)自信號(hào)源的信號(hào),而高內(nèi)阻共模干擾因?qū)嶒?yàn)電路輸入電阻大大下降而基本上被拒之輸入端外,從而使得輸出端的共模干擾很小,實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行。輸入端接510Ω電阻并不改變差動(dòng)放大器的共模抑制比。
由此可見(jiàn),在可以降低差動(dòng)放大器輸入電阻時(shí),降低差動(dòng)放大器輸入電阻,可提高差動(dòng)放大器的抗高內(nèi)阻共模干擾的能力。
實(shí)驗(yàn)這弱的到教師的同意,可去掉實(shí)驗(yàn)電爐中的兩個(gè)510歐電阻,再做實(shí)驗(yàn)就會(huì)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)電路輸出端的共模干擾明顯增加。
(1)
靜態(tài)工作點(diǎn)的調(diào)整與測(cè)量
將兩個(gè)輸入端Vi1、Vi2接地,調(diào)整電位器Rp使VC1=VC2,測(cè)量并填寫(xiě)下表。由于元件參數(shù)的離散,有的實(shí)驗(yàn)電路可能只能調(diào)到大致相等。靜態(tài)調(diào)整的越對(duì)稱,該差動(dòng)放大器的共模抑制比就越高。
測(cè)量中應(yīng)注意兩點(diǎn),一是所有的電壓值都是對(duì)“地”測(cè)量值。二是應(yīng)使測(cè)量的值有三位以上的有效數(shù)字。
靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整
對(duì)地電壓
VB1
VB2
VB3
VC1
VC2
VC3
VE1
VE2
VE3
測(cè)量值(V)
0
0
-7.9012
6.4711
6.4501
-0.7817
-0.63985
-0.64013
-8.5650
由以上數(shù)據(jù)可得交流放大倍數(shù)為:
(2)
測(cè)量雙端輸入差模電壓放大倍數(shù)
在實(shí)驗(yàn)箱上調(diào)整DC信號(hào)源,使得OUT1大約為0.1V,OUT2大約為-0.1V,然后分別接至Vi1、Vi2,再調(diào)整,使得OUT1為0.1V,OUT2為-0.1V,測(cè)量,計(jì)算并填寫(xiě)下表。
雙端輸入差模電壓放大倍數(shù)
測(cè)量值(V)
計(jì)算值
VC1
VC2
VO
AD1
AD2
AD
3.1555
9.7610
-6.6055
-16.58
-16.55
-33.0
仿真測(cè)量值(V)
仿真計(jì)算值
2.304
10.367
-8.063
-20.84
-19.58
-40.31
這樣做的原因是,實(shí)驗(yàn)電路的輸入端對(duì)地有510歐的電阻,實(shí)驗(yàn)箱上的可變直流電壓源是用1kΩ的可變電阻對(duì)5V、0.5V直流電壓分壓實(shí)現(xiàn)的,即直流電壓信號(hào)源內(nèi)阻于實(shí)驗(yàn)電路輸入電阻大小可比。直流電壓信號(hào)源接負(fù)載使得電壓將明顯小于未接負(fù)載時(shí)的電壓,所以必須將直流電壓信號(hào)源于實(shí)驗(yàn)電爐連接后,再把輸入電壓調(diào)到所需要的電壓值。
這里,雙端輸入差模電壓?jiǎn)味溯敵龅牟钅7糯蟊稊?shù)應(yīng)用下式計(jì)算:
差模放大倍數(shù)實(shí)驗(yàn)值與仿真值誤差為:
差模放大倍數(shù)的理論值可由以下公式計(jì)算:,其中
(3)
測(cè)量雙端輸入共模抑制比CMRR
將兩個(gè)輸入端接在一起,然后依次與OUT1、OUT2相連,記共模輸入為ViC。測(cè)量、計(jì)算并填寫(xiě)下表。若電路完全對(duì)稱,則VC1-VC2=Vo=0,實(shí)驗(yàn)電路一般并不完全對(duì)稱,若測(cè)量值有四位有效數(shù)字,則Vo不應(yīng)等于0.這里雙端輸入共模電壓?jiǎn)味溯敵龅墓材7糯蟊稊?shù)應(yīng)用下式計(jì)算:
建議CMRR用dB表示
測(cè)量雙端輸入共模抑制比CMRR
輸入(V)
測(cè)量值(V)
計(jì)算值
VC1
VC2
VO
AC1
AC2
AC
CMRR
+0.1001
6.4743
6.4469
0.0247
0.032
-0.032
0.247
42.52
輸入+0.1仿真
6.327
6.327
0
0.02
-0.02
0
無(wú)窮
-0.1003
6.4917
6.4328
0.0589
0.206
-0.383
0.589
34.96
輸入—0.1仿真
6.329
6.329
0
0.04
-0.04
0
無(wú)窮
由于理想狀態(tài)下(正如仿真所得),所以共模放大倍數(shù)理論值為0,因此共模抑制比CMRR理論值為無(wú)窮。
事實(shí)上,電路不可能完全對(duì)稱,因此,共模輸入時(shí)放大器的?V
不等于0,因而
AC也不等0,只不過(guò)共模放大倍數(shù)很小而已。共模輸入時(shí),兩管電流同時(shí)增大或減小,Re3上的電壓降也隨之增大或減小,Re3起著負(fù)反饋?zhàn)饔谩?/p>
由此可見(jiàn),Re3
對(duì)共模信號(hào)起抑制作用;Re3
越大,抑制作用越強(qiáng)。晶體管因溫度、電源電壓等變化所引起的工作點(diǎn)變化,在差動(dòng)放大器中相當(dāng)于共模信號(hào),因此,差動(dòng)放大器大大抑制了溫度、電源電壓等變化對(duì)工作點(diǎn)的影響。
(4)
測(cè)量單端輸入差模電壓放大倍數(shù)
將Vi2接地,Vi1分別于OUT1、OUT2相連,然后再接入f=1KHz,有效值為50mV的正弦信號(hào),測(cè)量計(jì)算并填寫(xiě)下表。若輸入正弦信號(hào),在輸出端VC1、VC2的相位相反,所以雙端輸出Vo的模是它們兩個(gè)模的和,而不是差。
單端輸入差模電壓放大倍數(shù)
輸入
測(cè)量值(V)
單端輸入放大倍數(shù)AD
VC1
VC2
VO
直流+0.1V
4.8068
8.1128
-3.306
-33.06
直流-0.1V
8.1683
4.7584
3.4099
-34.10
正弦信號(hào)
0.768
0.774
1.542
30.84
仿真如下:
輸入
測(cè)量值(V)
單端輸入放大倍數(shù)AD
VC1
VC2
VO
直流+0.1V
4.225
8.434
-4.209
-42.09
直流-0.1V
8.436
4.224
4.212
-42.12
正弦信號(hào)
1.06
1.06
2.12
42.4
實(shí)驗(yàn)值與仿真值的誤差為:
單端輸入的差模放大倍數(shù)理論上應(yīng)該與雙端輸入的相近,因此其理論值也是-105.4
5.思考題
(1)
實(shí)驗(yàn)箱上的雙端輸入差動(dòng)放大器的共模抑制比不算高,若要進(jìn)一步提高共模抑制比,可采取哪些辦法?
1)
提高差動(dòng)放大器的輸入阻抗或提高閉環(huán)增益。
2)
可以用一個(gè)晶體管恒
流源取代
Re3。因?yàn)楣ぷ饔诰€形放大區(qū)的晶體管的Ic
基本上不隨
Vce
變化(恒流特性),所以交流
電阻=△Vce
/△Ic
很大,大大提高了共模抑制比。
(2)
圖3.1中的電阻Rb1、Rb2在電路中起到什么作用,若去除上述兩個(gè)電阻,按實(shí)驗(yàn)(3)步驟和方法再測(cè)CMRR,兩次測(cè)量的結(jié)果是否會(huì)有較大差別?為什么?
在兩個(gè)輸入端分別接了510Ω電阻,使差動(dòng)放大器的輸入電阻下降至略小于510Ω,這是很小的輸入電阻。其原因是,本實(shí)驗(yàn)電路用分列元件組成,電路中對(duì)稱元件的數(shù)值并不完全相等;其集電極為電阻負(fù)載,而不是恒流源負(fù)載;其發(fā)射極為恒流源負(fù)載,而不是鏡像電流源負(fù)載,所以本實(shí)驗(yàn)電路的共模抑制比并不高。若本實(shí)驗(yàn)電路在輸入端不接510Ω電阻,其輸入電阻將較大,而共模抑制比不夠高,實(shí)驗(yàn)環(huán)境中存在的高內(nèi)阻共模干擾將進(jìn)入輸入端,那么輸出端的共模干擾將較大,以致使驗(yàn)證差動(dòng)放大器特性的實(shí)驗(yàn)難以進(jìn)行。由于實(shí)驗(yàn)中所用信號(hào)源都為低輸出電阻信號(hào)源,所以輸入端接上510Ω電阻后幾乎不影響實(shí)驗(yàn)電路接收來(lái)自信號(hào)源的信號(hào),而高內(nèi)阻共模干擾因?qū)嶒?yàn)電路輸入電阻大大下降而基本上被拒之輸入端外,從而使得輸出端的共模干擾很小,實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行。輸入端接510Ω電阻并不該變差動(dòng)放大器的共模抑制比。
去掉實(shí)驗(yàn)電路中的兩個(gè)510Ω電阻,再做實(shí)驗(yàn)就會(huì)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)電路輸出端的共模干擾明顯增加。
(3)
歸納差動(dòng)放大器的特點(diǎn)與性能,并于共射放大器比較。
電路對(duì)稱抑制零點(diǎn)漂移;對(duì)差模信號(hào)有放大作用;對(duì)共模信號(hào)有抑制作用;輸入阻抗較高;共模抑制比高;一般用來(lái)放大微小信號(hào)
第三篇:三極管放大電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告
三極管放大電路 1、問(wèn)題簡(jiǎn)述:
要求設(shè)計(jì)一放大電路,電路部分參數(shù)及要求如下:
(1)
信號(hào)源電壓幅值:
0.5V ;(2)
信號(hào)源內(nèi)阻:
50kohm ;(3)
電路總增益:倍;(4)
總功耗:小于 30mW ;(5)
增益不平坦度:~ 200kHz 范圍內(nèi)小于 0.1dB。、問(wèn)題分析:
通過(guò)分析得出放大電路可以采用三極管放大電路。
2.1 對(duì)三種放大電路的分析(1)共射級(jí)電路要求高負(fù)載,同時(shí)具有大增益特性;(2)共集電極電路具有負(fù)載能力較強(qiáng)的特性,但增益特性不好,小于 1 ;(3)共基極電路增益特性比較好,但與共射級(jí)電路一樣帶負(fù)載能力不強(qiáng)。
綜上所述,對(duì)于次放大電路來(lái)說(shuō)單采用一個(gè)三極管是行不通的,因?yàn)樗蟠朔糯箅娐?具有比較好的增益特性以及有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。
2.2 放大電路的設(shè)計(jì)思路 在此放大電路中采用兩級(jí)放大的思路。
先采用共射級(jí)電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大,使之達(dá)到放大兩倍的要求;再采用共集電極電路 提高電路的負(fù)載能力。、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?)進(jìn)一步理解三極管的放大特性;(2)掌握三極管放大電路的設(shè)計(jì);(3)掌握三種三極管放大電路的特性;(4)掌握三極管放大電路波形的調(diào)試;(5)提高遇到問(wèn)題時(shí)解決問(wèn)題的能力。、問(wèn)題解決 測(cè)量調(diào)試過(guò)程中的電路:
增益調(diào)試:
首先測(cè)量各點(diǎn)(電源、基極、輸出端)的波形:
結(jié)果如下:
綠色的線代表電壓變化,紅色代表電源。
調(diào)節(jié)電阻 R2、R3、R5 使得電壓的最大值大于電源 電壓的 2/3。
V A =R2 〃 R3 〃
(1+ 3)R5 / [R2//R3//(1+ 3)R5+R1],其中由于 R1 較大因此 R2、R3 也相對(duì) 較大。
第一級(jí)放大輸出處的波形調(diào)試(采用共射級(jí)放大電路):
結(jié)果為:
紅色的電壓最大值與綠色電壓最大值之比即為放大倍數(shù)。
則需要適當(dāng)增大 R2,減小 R3 的阻值。
總輸出的調(diào)試:
如果放大倍數(shù)不合適,則調(diào)節(jié) R4 與 R5 的阻值。即當(dāng)放大倍數(shù)不足時(shí),應(yīng)增大 R4,減小 R5。
如果失真則需要調(diào)節(jié) R6,或者適當(dāng)增大電源的電壓值,必要時(shí)可以返回 C 極,調(diào)節(jié) C 極的 輸出。
功率的調(diào)試:
由于大功率電路耗電現(xiàn)象非常嚴(yán)重,因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí),應(yīng)在滿足要求的情況下盡可能 的減小電路的總功耗。減小總功耗的方法有:)盡可能減小輸入直流電壓; 2)盡可能減小 R2、R3 的阻值; 3)盡可能增大 R6 的阻值。
電路輸入輸出增益、相位的調(diào)試:
由于在放大電路分別采用了共射極和共集電極電路,因此輸出信號(hào)和輸入信號(hào)相位相差 180 度。體現(xiàn)在波形上是,當(dāng)輸入交流信號(hào)電壓達(dá)到最大值是,輸出信號(hào)到達(dá)最小值。
由于工作頻率為 1kHz,當(dāng)采用專門(mén)的增益、相位儀器測(cè)量時(shí)需要保證工作頻率附近出的增 益、相位特性比較平穩(wěn),尤其相位應(yīng)為± 180 度附近。一般情況下,為了達(dá)到這一目的,通 常采用的方法為適當(dāng)增大 C6(下圖為 C1)的電容。
最終調(diào)試電路:
電路圖:
根據(jù)此圖可以分析出該電路功耗還是有點(diǎn)大。?s£ Cl —-1卜 *5.■W XfiNL + ¥-4l-!t+n 15^ F4H XKPl 十 IN _
pir 測(cè)量結(jié)果如下:(1)功耗圖:
WaftTneter XWMT X 272239 mWPowtr 134 QI EJT 3?K 和 TW BIT KTH XSC
(2)輸入輸出波形圖:
由此圖可以分析出:輸入輸出的波形圖相同,B 通道的電壓值是 A 通道的電壓值的二倍, 因此電壓增益為二倍,即電路達(dá)到了放大二倍的效果。
(3)相位圖:
TT1 1-18D E3eg 2D kHz Bode PLotter-XBPI c-18D E3eg 2D kHz Bode PLotter-XBPI Ciut In i-
由以上兩個(gè)圖可分析出相位的變化范圍:
20Hz~20KHz ,-179.796Deg ~ 180Deg;(4)幅頻特性圖: Bode Platte r-XPPl
2D H E
Mtode h/bg nitude Phase Refers 亡 | 話耳皀
| Sei...Hk))rizarrii.al ^rtical fubd& i 油卯 fltud 電 P 佔(zhàn)瓢 +1 2DkHi
■
kHz
Ccrrtmls io-
dB-lb dB
Lug Iri |ZD kHi [2D-
Controls Reverse Horizontal I-10
%fart?il F 10 Ourt 一
由以上兩個(gè)圖可以分析出:幅度變化 20Hz~20KHz,6.686dB。
實(shí)驗(yàn)感受:
通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)我獲得了很大的收獲,將我們上學(xué)期所學(xué)的模電理論知識(shí)進(jìn)行了實(shí)踐仿 真,讓我們真是感受到了三極管的放大作用,以及參數(shù)對(duì)放大效果的影響,了解各個(gè)器件起 的作用,在老師的指導(dǎo)下,讓我們將所學(xué)的理論知識(shí)融會(huì)貫通,而且對(duì)放大電路的要求也有 了一定的了解,從開(kāi)始無(wú)從下手到最后仿真應(yīng)用自如,一步一步改進(jìn),在理論和實(shí)踐上雙豐 收!
希望在下次實(shí)驗(yàn)中有更好的變現(xiàn)!
第四篇:多級(jí)放大電路實(shí)驗(yàn)報(bào)告(定稿)
多級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)與測(cè)試
電子工程學(xué)院
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1.理解多級(jí)直接耦合放大電路的工作原理與設(shè)計(jì)方法 2.熟悉并熟悉設(shè)計(jì)高增益的多級(jí)直接耦合放大電路的方法 3.掌握多級(jí)放大器性能指標(biāo)的測(cè)試方法 4.掌握在放大電路中引入負(fù)反饋的方法
二、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與思考
1.多級(jí)放大電路的耦合方式有哪些?分別有什么特點(diǎn)?
2.采用直接偶爾方式,每級(jí)放大器的工作點(diǎn)會(huì)逐漸提高,最終導(dǎo)致電路無(wú)法正常工作,如何從電路結(jié)構(gòu)上解決這個(gè)問(wèn)題?
3.設(shè)計(jì)任務(wù)和要求
(1)基本要求
用給定的三極管2SC1815(NPN),2SA1015(PNP)設(shè)計(jì)多級(jí)放大器,已知VCC=+12V,-VEE=-12V,要求設(shè)計(jì)差分放大器恒流源的射極電流IEQ3=1~1.5mA,第二級(jí)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(jí)和輸出級(jí)的直流點(diǎn)位為零。設(shè)計(jì)并仿真實(shí)現(xiàn)。
三、實(shí)驗(yàn)原理
直耦式多級(jí)放大電路的主要涉及任務(wù)是模仿運(yùn)算放大器OP07的等效內(nèi)部結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化部分電路,采用差分輸入,共射放大,互補(bǔ)輸出等結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計(jì)出一個(gè)電壓增益足夠高的多級(jí)放大器,可對(duì)小信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。
1.輸入級(jí) 電路的輸入級(jí)是采用NPN型晶體管的恒流源式差動(dòng)放大電路。差動(dòng)放大電路在直流放大中零點(diǎn)漂移很小,它常用作多級(jí)直流放大電路的前置級(jí),用以放大微笑的直流信號(hào)或交流信號(hào)。
典型的差動(dòng)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(duì)稱,兩晶體管型號(hào)、特性一致,各對(duì)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(jí)放大電路的輸入級(jí)時(shí),采用vi1單端輸入,uo1的單端輸出的工作組態(tài)。計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn):差動(dòng)放大電路的雙端是對(duì)稱的,此處令T1,T2的相關(guān)射級(jí)、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(jí)采用了工作點(diǎn)穩(wěn)定電路構(gòu)成的恒流源電路,此處有個(gè)較為簡(jiǎn)單的確定工作點(diǎn)的方法: 因?yàn)镮C3≈IE3,所以只要確定了IE3就可以了,而IE3?UR4UE3?(?VEE),?R4R4UE3?UB3?Uon?(VCC?(?VEE))?R5?Uon
R5?R6uo1?ui1采用ui1單端輸入,uo1單端輸出時(shí)的增益Au1?2.主放大級(jí)
?(Rc//RLRL?(P//)12??2
Rb?rbeR1?rbe本級(jí)放大器采用一級(jí)PNP管的共射放大電路。由于本實(shí)驗(yàn)電路是采用直接耦合,各級(jí)的工作點(diǎn)互相有影響。前級(jí)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(shí)也是第二級(jí)放大級(jí)的基極直流電壓,如果放大級(jí)繼續(xù)采用NPN型共射放大電路,則集電極的工作點(diǎn)會(huì)被抬得更高,集電極電阻值不好設(shè)計(jì),選小了會(huì)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(duì)于這種情況,一般采用互補(bǔ)的管型來(lái)設(shè)計(jì),也就是說(shuō)第二級(jí)的放大電路用PNP型晶體管來(lái)設(shè)計(jì)。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(diǎn)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(jí)的工作點(diǎn),保證主放大器工作于最佳的工作點(diǎn)上,設(shè)計(jì)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(jí)并和差分輸入級(jí)鏈接的參考電路,其中T4為主放大器,其靜態(tài)工作點(diǎn)UB4、UE4、UC4由P1、R7、P2決定。
差分放大電路和放大電路采用直接耦合,其工作點(diǎn)相互有影響,簡(jiǎn)單估計(jì)方式如下:,UC4??VEE?IC4?RP2 UE4?VCC?IE4?R7,UB4?UE4?Uon?UE4?0.7(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(jí)輸出增益AU2?3.輸出級(jí)電路
輸出級(jí)采用互補(bǔ)對(duì)稱電路,提高輸出動(dòng)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D1、D2是為了克服T5、T6互補(bǔ)對(duì)稱的交越失真。本級(jí)電路沒(méi)有放大倍數(shù)。
四、測(cè)試方法
用Multisim仿真設(shè)計(jì)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
uo2??Rc ??uo1Rb?rbe
仿真電路圖
圖1 靜態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)量:
測(cè)試得到靜態(tài)工作點(diǎn)IEQ3,IEQ4如圖2所示,符合設(shè)計(jì)要求。
圖2 靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)量
輸入輸出端電壓測(cè)試:
測(cè)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=51.5mV得到差分放大器放大倍數(shù)大約為12.89倍。放大倍數(shù)符合要求。
圖3 低電壓下波形圖 主放大級(jí)輸入輸出波形如圖4
圖4 主放大級(jí)輸入輸出波形圖
如圖所示輸入電壓為VPP=51.5mV,輸出電壓為VPP=6.75V放大倍數(shù)為131.56倍。整個(gè)電路輸入輸出電壓測(cè)試如圖5
圖5 多級(jí)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=4.29V,放大倍數(shù)計(jì)算得到為1062倍 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
本電路利用差動(dòng)放大電路有效地抑制了零點(diǎn)漂移,利用PNP管放大級(jí)實(shí)現(xiàn)主放大電路,利用互補(bǔ)對(duì)稱輸出電路消除交越失真的影響,設(shè)計(jì)并且測(cè)試了多級(jí)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:電路的三級(jí)放大
通信與信息工程學(xué)院 認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告
班級(jí): 電信1203班 姓名:
學(xué)號(hào):
實(shí)習(xí)公司:
帶隊(duì)老師:
實(shí)習(xí)時(shí)間:
成績(jī):
評(píng)
藍(lán)海泛舟 嘻嘻 陜西如意廣電科技有限公司、金山電子廠 朱代先、閆紅梅 2014年7月7號(hào)~2014年7月11號(hào)通信與信息工程學(xué)院 二〇一四年
一、實(shí)習(xí)目的1,讓學(xué)生更加近距離的認(rèn)識(shí)自己所學(xué)專業(yè)的實(shí)際工作。2,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己在學(xué)校所學(xué)知識(shí)的不確定性。
3,使學(xué)生明白自己未來(lái)所從事的工作所需的專業(yè)技能和實(shí)踐性。4,學(xué)習(xí)本專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí),為專業(yè)課學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
二、實(shí)習(xí)時(shí)間
三、實(shí)習(xí)單位
陜西如意廣電科技有限公司、金山電子廠
四、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程
這次實(shí)習(xí)可以分為校內(nèi)和校外兩大部分,校內(nèi)和校外的雙模式,這種特有的教學(xué)模式更有利于我們對(duì)實(shí)習(xí)的全面的掌握。
周一早上,朱老師對(duì)這次動(dòng)員大會(huì)作了介紹,并詳細(xì)介紹了則這周我們的實(shí)習(xí)流程,讓我們對(duì)這次實(shí)習(xí)有了充分的安排,并強(qiáng)調(diào)了我們?cè)趯?shí)習(xí)中應(yīng)該注意的問(wèn)題。為這次實(shí)習(xí)的成功奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。周二的時(shí)候是校外的參觀實(shí)習(xí),在老師的帶領(lǐng)下,我們來(lái)到了咸陽(yáng)去了幾個(gè)電子廠去參觀學(xué)習(xí),我覺(jué)得這是這次實(shí)習(xí)學(xué)到的東西最多的;周三,學(xué)校給我們請(qǐng)來(lái)了大唐移動(dòng)的博納通信公司的工程師給我講了很多關(guān)于TD-LTE的相關(guān)方面知識(shí)和一些就業(yè)的東西,同學(xué)們都認(rèn)真的聽(tīng)講并進(jìn)行了踴躍的提問(wèn),讓我們對(duì)TD-LTE有了充分地了解;周四學(xué)校安排了企業(yè)文化講座,讓我們感受到了一個(gè)企業(yè)的文化對(duì)于企業(yè)的生存和發(fā)展的重要,企業(yè)文化影響了一代又一代的企業(yè)人,對(duì)企業(yè)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。我們應(yīng)該全面的對(duì)企業(yè)文化進(jìn)行充分的了解,以便我們能夠?yàn)槠髽I(yè)的發(fā)展做出巨大的貢獻(xiàn)。下面是我們這周實(shí)習(xí)的具體過(guò)程:
我們首先參觀了如意的電子公司。下面我介紹一下陜西如意光電科技有限公司。陜西如意廣電科技有限公司是2008年12月16日經(jīng)原陜西如意電氣總公司改革改制、資產(chǎn)重組注冊(cè)成立的國(guó)有獨(dú)資企業(yè),位于陜西省咸陽(yáng)市電子開(kāi)發(fā)區(qū)國(guó)家顯示器件產(chǎn)業(yè)園,占地19萬(wàn)平方米,注冊(cè)資本1億元,總資產(chǎn)1.2億元,現(xiàn)有從業(yè)人員1000余人。公司前身為電子工業(yè)部762廠?,F(xiàn)為中國(guó)廣播電視設(shè)備工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)單位,國(guó)家廣電設(shè)備定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè)。
公司近40年來(lái)致力于廣播通訊和衛(wèi)星接收設(shè)備的研發(fā)和生產(chǎn),是國(guó)家廣播電視發(fā)射機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售定點(diǎn)企業(yè)、西北地區(qū)唯一具備衛(wèi)星電視廣播地面接收設(shè)備(含衛(wèi)星數(shù)字電視接收機(jī)、衛(wèi)星電視接收天線等產(chǎn)品)生產(chǎn)許可資質(zhì)和內(nèi)銷資質(zhì)的定點(diǎn)生產(chǎn)企業(yè),是陜西省電子信息設(shè)備制造骨干企業(yè)之一。
我們首先參觀了它里面的三個(gè)工廠,其中閆老師和里面的工作人員帶領(lǐng)我們參觀了第一個(gè)鈑金廠,讓我們看到了它里面一系列的工作流程,第一步是原材料入庫(kù),第二步是領(lǐng)料,第三步是剪板(里面的工作人員叫做改板,里面的工作人員介紹說(shuō)它的主要作用就是將一塊較大的原料經(jīng)過(guò)改板變成較小的、規(guī)則的),第三步是沖孔,第四步是折彎(里面的工作人員叫做彎邊),第五步是焊接,第六步是拋光,第七步是上膠,第八步是包塑,最后一步是成品入庫(kù)。
我們參觀學(xué)習(xí)如意的電子公司后,給我留下最深的印象是車間很多沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的大型機(jī)器,其中有一個(gè)切割機(jī)床,根據(jù)介紹的阿姨說(shuō)那是這個(gè)廠子里最先進(jìn)的機(jī)械了,它的整機(jī)都是進(jìn)口的,承擔(dān)了這個(gè)生產(chǎn)線的最重要的工作部分,可惜的是在我們參觀學(xué)習(xí)的時(shí)候它并沒(méi)有開(kāi)機(jī)工作,但是,只是它的巨大的機(jī)身就給我們留下了深刻印象。隨后,在參觀變壓器廠時(shí),我了解到,如意電子 廠分為幾個(gè)子公司,是國(guó)有公司,公司是以生產(chǎn)廣播發(fā)射機(jī)、數(shù)字電視發(fā)射機(jī)、地面衛(wèi)星接收機(jī)、電視機(jī)、遙控器、變壓器等產(chǎn)品和電視機(jī)配套加工為主體的專業(yè)廠家。在看到變壓器時(shí),給我們介紹的老師給我們簡(jiǎn)單的介紹了變壓器的基本原理以及這兒的變壓器的一些規(guī)格,其中不但有小型的給收音機(jī)變壓的器件,還有給高鐵變壓的一些組件,在實(shí)習(xí)的過(guò)程中,還看了變壓器的線圈的繞制,我們有的同學(xué)還親手動(dòng)手開(kāi)動(dòng)了機(jī)器去工作,其中5個(gè)5千多圈的線圈用了一分鐘就制造成功了,感覺(jué)效率很高。
接下來(lái)我們又來(lái)到了金山電子廠,那里的老師給我們介紹了金山公司從事電子電力系統(tǒng)線路板、IC卡智能電表、IC卡智能水表、IC卡智能天然氣表、大屏幕顯示驅(qū)動(dòng)板、LED電子顯示屏、報(bào)警器系列等電子民用、軍用產(chǎn)品的制造加工。這些讓我們對(duì)金山公司有了一個(gè)初步的了解,到了公司的廠房里講解的老師給我們講了一些專業(yè)的焊點(diǎn)形態(tài)成形和可靠性設(shè)計(jì),我們還做了筆記并且拍了照片,其中的一些理論雖然還沒(méi)有去學(xué)到,但是在老師的講解下感覺(jué)對(duì)那個(gè)也有了一定的了解,比如,焊點(diǎn)可靠性是采用表面組裝技術(shù)形成的電子產(chǎn)品的生命,對(duì)于航空和軍用SMT產(chǎn)品,其重要程度尤為突出。焊點(diǎn)形態(tài)理論及其CAD技術(shù)是研究SMT焊點(diǎn)成形后的外觀幾何形態(tài)與焊點(diǎn)可靠性之間關(guān)系的新理論、新方法,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在該方面的研究相當(dāng)活躍。
老師給我們大致講了SMT焊點(diǎn)因型眾多且其形態(tài)大多為復(fù)雜的三維形態(tài),研究難度較大。為此目前在SMT焊點(diǎn)形態(tài)理論研究方面尚存在許多不完善之處。例如,至今尚無(wú)將焊點(diǎn)形態(tài)成形CAD和焊點(diǎn)熱疲勞壽命可靠性CAD結(jié)合一體的SMT焊點(diǎn)形態(tài)CAD研究成果。本文以塑料球珊陣列器件焊點(diǎn)形態(tài)研究為例,通過(guò)形態(tài)建模和成形預(yù)測(cè)、模型轉(zhuǎn)換,熱應(yīng)力應(yīng)變和疲勞壽命可靠性預(yù)測(cè)CAD有機(jī)地結(jié)合為一體,形成SMT焊點(diǎn)形態(tài)CAD實(shí)用軟件,較好地解決了SMT焊點(diǎn)優(yōu)化CAD問(wèn)題,進(jìn)一步完善了SMT焊點(diǎn)形態(tài)理論和方法。
周三我們聽(tīng)講了企業(yè)文化講座。我們學(xué)校為我們請(qǐng)到了大唐移動(dòng)公司里的教育部里的工程師為我們宣講了企業(yè)文化并介紹了TD-LTE.LTE是基于OFDMA技術(shù)、由3GPP組織制定的全球通用標(biāo)準(zhǔn),包括FDD和TDD兩種模式用于成對(duì)頻譜和非成對(duì)頻譜。
T D-LTE還是由中國(guó)主導(dǎo)的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的主流4G通信技術(shù),它的共同開(kāi)發(fā)者包括:上海貝爾、諾基亞西門(mén)子、大唐電信、華為技術(shù)、中興通訊、中國(guó)移動(dòng)、高通等因?yàn)門(mén)D-LTE是要在手機(jī)上廣泛用的技術(shù),我就舉例從手機(jī)網(wǎng)絡(luò)特性說(shuō)下。我們的手機(jī)要通訊、要打電話、要發(fā)短信、在線看電影、還要可視通話。這些功能前幾年的手機(jī)肯定不行,因?yàn)樗麄儾捎玫氖荊SM網(wǎng)絡(luò)(2G標(biāo)準(zhǔn))只能用來(lái)發(fā)短信打電話,后來(lái)加了個(gè)GPRS技術(shù)后可以上上網(wǎng)。后來(lái)采用3G標(biāo)準(zhǔn)的三種通訊技術(shù)來(lái)了,很好速度很快,可以高速上網(wǎng)、還可以看電影、可視通話了。那么現(xiàn)在4G標(biāo)準(zhǔn)的兩種通訊技術(shù)中的一種,即TD-LTE來(lái)了,它速度更快,最高網(wǎng)速超過(guò)100Mbps。我發(fā)稿的前中國(guó)移動(dòng)在杭州的TD-LTE網(wǎng)絡(luò),測(cè)試速度顯示:下載一部800M的電影,一般只需要兩分多鐘。
大唐移動(dòng)以其在國(guó)際第三代移動(dòng)通信技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)——TD-SCDMA上的卓越創(chuàng)新
為核心,以擁有自主核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)和開(kāi)發(fā)系統(tǒng)及終端全系列產(chǎn)品為基礎(chǔ),以致力于公網(wǎng)、專網(wǎng)的客戶應(yīng)用服務(wù)和為客戶提供全面解決方案為已任,充分利用技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)空間兩個(gè)資源優(yōu)勢(shì),穩(wěn)健經(jīng)營(yíng),保持公司持續(xù)快速發(fā)展,成為中國(guó)乃至世界移動(dòng)通信領(lǐng)域的領(lǐng)先者。大唐移動(dòng)在4G這方面做的很好,作為4G的領(lǐng)軍人物,大唐移動(dòng)秉持著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)。始終站在科技的最前沿,為中國(guó)的4G事業(yè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。
五、實(shí)習(xí)總結(jié)及體會(huì)
通過(guò)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),使我深深體會(huì)到,干任何事都必須耐心,細(xì)致.實(shí)習(xí)過(guò)程中,許多過(guò)程有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂:因?yàn)椴恍⌒奈矣?jì)算出錯(cuò),只能毫不情意地重來(lái).但一想起老師的孜孜不倦的教誨,想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任,想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無(wú)比震驚的事故,我不禁時(shí)刻提示自己,一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé),認(rèn)真對(duì)待的良好習(xí)慣.
這次設(shè)計(jì)使我在工作作風(fēng)上得到了一次難得的磨練.短短1周是認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識(shí)是真正如此的缺乏,自己綜合應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)能力是如此的不足,幾年來(lái)的學(xué)習(xí)了那么多的課程,今天才知道自己并不會(huì)用.想到這里,我真的心急了,但我不泄氣,我會(huì)繼續(xù)努力,彌補(bǔ)以前的不足,不斷完善自己。
另外,我雖然學(xué)了不少的課本文化知識(shí),但到金山電子廠后,我發(fā)現(xiàn)自己對(duì)他們的一些基本的知識(shí)講解我都不了解。我感覺(jué)自己學(xué)的基本知識(shí)與電子廠的理論差距很大。我們應(yīng)該在學(xué)習(xí)上應(yīng)該多聯(lián)系,勤思考。不應(yīng)該只局限于課本知識(shí),用全局的眼光看待問(wèn)題。學(xué)習(xí)拓展性思維。有利益培養(yǎng)自己的發(fā)散思維。為以后專業(yè)文化知識(shí)奠定一定的基礎(chǔ)。
在校內(nèi),大唐移動(dòng)的工程師給我們講了LTE的相關(guān)知識(shí),我感覺(jué)到了知識(shí)的更新速度很快,我們應(yīng)該緊跟時(shí)代的潮流,不斷的學(xué)習(xí),不斷的進(jìn)步,不斷 的提高自己,充實(shí)自己。讓自己站在時(shí)代的前沿,為科技所用。因此,我們要有一顆活到老,學(xué)到老的心態(tài),才不至于讓社會(huì)把自己遺棄。