第一篇：放大器電路設計學習心得

負反饋放大器電路學習心得

反饋深度

??如圖1所示的反相（左）和同相（右）電路中，反饋深度的表達式為FZfZs3V10ZL0V13ZL021Zs2Zf1Zf。

Zs?Zf0

圖1放大器同相與反相接法

虛短的條件

?F?|?1是虛短成立的必要條件。所以如圖2的電路中，由于F=|AopenRs?0，Rs?Rf因此虛短不成立，此時的放大器類似于比較器。從輸入輸出波形可以知道，放大器同相端的電位和反相端不相同，輸出（藍色）變?yōu)榉讲ā?/p>

Zf+XSC1_A2V1ZL001+_B+Ext Trig_

圖2“虛短”成立條件測試 跟隨器的反饋深度最大

任何放大電路都是反饋量越大，越容易發(fā)生振蕩。而且，輸出有電容連接時，振蕩的可能性還會增加。跟隨器的反饋深度最大，為全反饋，此時F?1，輸出全部反饋到輸入端。

1++_XSC1A3V1ZL0_B0+Ext Trig_

圖3反饋深度最大的跟隨器電路

零點與極點—感性認識

問題的提出

電路中經(jīng)常要對零極點進行補償，想問，零點是由于前饋產(chǎn)生的嗎？它產(chǎn)生后會對電路造成什么樣的影響？是說如果在該頻率下，信號通過這兩條之路后可以互相抵消還是什么？？極點又是怎么產(chǎn)生的呢？是由于反饋嗎？那極點對電路的影響又是什么？產(chǎn)生振蕩還是什么？？

對于零點，個人認為零點的產(chǎn)生是與前饋有關，前饋路徑與主信號通路的疊加以及相消產(chǎn)生了零點，當疊加時產(chǎn)生左半平面零點有助于穩(wěn)定性，當相消時產(chǎn)生右半平面零點，這對系統(tǒng)的穩(wěn)定性很不利，因此要抵消它。并不是所有的前饋都會產(chǎn)生零點，要看它前饋入徑是否有并聯(lián)的電阻。零點的產(chǎn)生

零點可以由兩條環(huán)路產(chǎn)生，原理是兩條環(huán)路的滯后不同時，就形成了相對的前饋。也可以由電阻串電容產(chǎn)生，其實說到底都是相位超前的原因。零點在CMOS中往往是由于信號通路上的電容產(chǎn)生的，即信號到地的阻抗為0，在密勒補償中，不只是將主極點向里推，將次極點向外推（增大了電容），同時還產(chǎn)生了一個零點（與第三極點頻率接近）。

極點的產(chǎn)生與影響

極點又是怎么產(chǎn)生的呢？是由于反饋嗎？那極點對電路的影響又是什么？產(chǎn)生振蕩還是什么？？

極點決定的是系統(tǒng)的自然響應頻率，通常在電路中就是對地電容所看進去的R和對地電容C共同決定的。

極點的產(chǎn)生就是由于引入電容與電阻的并聯(lián)，產(chǎn)生極點的頻率就是1/RC。這個與反饋無關，雖然反饋可以產(chǎn)生極點，但是，并不是所有的極點都是反饋產(chǎn)生的。

極點從波特圖上看兩個作用：延時和降低增益，在反饋系統(tǒng)中作用就是降低反饋信號幅度以及反饋回去的時間，所以如果某個節(jié)點存在對地電容，必然會對電容充電，同時電容和前級輸出電阻還存在分壓，所以這個電容會產(chǎn)生極點！極點對OP放大器的增益是以－20 db/dec減小，相移是增加90度。

環(huán)路是否震蕩，直接原因是環(huán)路的相位裕度是否>0。大于則系統(tǒng)穩(wěn)定，小于０則系統(tǒng)震蕩。

極點和環(huán)路沒有關系，極點只是一個相位滯后，至于經(jīng)常和環(huán)路被一起提到，是因為極點對環(huán)路的穩(wěn)定性有決定性的影響。

其他人的經(jīng)驗

經(jīng)驗上來講，放大器電路中高阻抗的節(jié)點都要注意，這點上即使電容很小，都會產(chǎn)生一個無法忽略的極點。零點一般就不那么直觀了，通常如果兩路out of phase的信號相交就會產(chǎn)生零點，但這不能解釋所有的零點。

極點是由于結(jié)點和地之間有寄生電容造成的，零點是由于輸入和輸出之間有寄生電容造成的，一般輸入和輸出之間的零極點考慮多一點，主要是因為輸入輸出有較大的電阻，造成了極點偏向原點。

一般的說，零點用于增強增益（幅度及相位），極點用于減少增益（幅度及相位），電路中零點極點一般是電容倒數(shù)的函數(shù)（如1/C）。當C變大時，比如對極點來說，會向原點方向變化，造成增益減少加快（幅度及相位）～

一般運放電路的米勒效應電容就是這個原理，當增益迅速下降倒－3dB時，其他的零點極點都還沒對系統(tǒng)增益起到啥作用（或作用很小，忽略了），電路就算OK了～你就可以根據(jù)自己的需要補上帶寬，多少多大的裕度就KO了。

自激振蕩的來源與抑制

自激振蕩的根本原因在于放大器存在附加相移。在低頻時，附加相移主要決定于輸入電容、輸出電容及發(fā)射極旁路電容；高頻時，主要決定于極間電容和接線分布電容。

消除自激的指導思想是：希望極點數(shù)少些，極點頻率拉開些，-20dB/dec段長些。

圖4單級阻容耦合放大器的頻率特性

放大器自激的判斷

??的波特圖查看：當相移????180時，若|AF??|?0）??|?1（即20lg|AF從AF，則電

??|?1時起振，振蕩穩(wěn)定后|AF??|?1。路不穩(wěn)定，會產(chǎn)生自激，如圖5(a)所示。|AF

??|?0）??|?1（即20lg|AF當相移????180時，若|AF，則電路穩(wěn)定，不會產(chǎn)生自激，如圖5(b)所示。當然，還要考慮裕度。

圖5負反饋放大器幅頻特性和相頻特性曲線 用示波器或電平表檢測：將寬頻(或選頻)電平表或示波器接于放大器的輸出端，觀察放大器無輸入信號時，其輸出是否有信號。

用自制振蕩表頭檢查：表頭的制造如圖6所示，C1的取值由被測放大器的上限工作頻率而定：上限工作頻率為10MHz左右時，選10~20pF為宜；上限工作頻率小于10MHz時，選20~30pF為宜；當上限工作頻率高于10MHz時，選5~10pF。

C1300pF電流表

圖6自制振蕩表頭原理圖

用“表頭”檢查放大器穩(wěn)定與否的方法：使“表頭”的探針觸碰放大器的某處（如輸出 級的集電極C），同時人為地刺激放大器的另一處(如第一級的基極b)使放大器起振；然后去除刺激，觀察電流表的指示是否自動回零。如指示為零，則放大器是穩(wěn)定的，若指示不為零，則放大器不穩(wěn)定。

放大器自激振蕩的抑制方法

低頻振蕩是由于各級放大電路共用一個存在較大內(nèi)阻的直流電源引起的，消除方法是在放大電路各級之間加上“退耦電路”。這種正反饋的形成原因：如圖7所示，若直流電源V1存在著較大的內(nèi)阻r0，當Q1的輸入信號瞬時極性為正時，各級輸入電壓極性如圖中標記所示。Ic1和Ic3是相同的，它們流過r0時就會產(chǎn)生瞬時極性為上負下正的交流壓降，該壓降通過R1、C1及Q2的輸入電阻反饋到第二級的輸入端，顯然此反饋信號與輸入信號同相，故形成了寄生正反饋。

6R11-Q1+C12R23+Q2C24-5Q37V1R3r00

圖7直流電源的內(nèi)阻造成寄生正反饋

高頻振蕩主要是由于安裝及布線不合理引起的．對此應從工藝方面著手，如元件布置緊湊、接線要短等；也可以在電路的合適部位找到抑制振蕩的最靈敏點，在此處外接合適的電阻電容或單一電容，進行高頻濾波。

消除的方法是在放大器中加入高頻旁路電容，或加高頻相校正網(wǎng)絡，要求電容的數(shù)值比較小。以形成高頻旁路或高頻負反饋，對高頻信號進行相移，從而破壞自激振蕩的條件。

低頻自激的抑制方法

低頻振蕩是由于各級放大電路共用一個直流電源引起的消除方法是在放大電路各級之間加上“退耦電路”，使前后級之間的影響減小。如圖8所示，R3一般為幾百歐，C1選幾十微法或更大。

AR3BR5R4C2GND退藕電容C1R1退藕電阻R2+Q2ER0-Q1-+GNDGNDGND

圖8退藕電路

高頻校正方法一：利用電容元件

這是一種主極點校正的方法，這是一種采用米勒電容進行補償?shù)姆椒?，如圖9所示。在極點頻率最低的一級接入校正電容C，使主極點頻率降低，-20dB/dec段拉長，盡量獲得單極點結(jié)構，以破壞幅度條件，使電路穩(wěn)定。

??|?f中的最小轉(zhuǎn)折頻率變得更此補償電容C的引入能使放大器的幅頻特性20lg|AF小，這樣，幅頻特性高頻段下降得更快，如圖10中特性C所示。

圖9放大器引入電容補償元件消除高頻自激

圖10引入補償元件后幅頻特性的變化情況

高頻校正方法二：利用R、C組成寬帶補償

也叫RC校正(極點—零點校正)，用RC串聯(lián)網(wǎng)絡代替電容C，這一方面使原來的主極

點降低，另一方面引入了一個新的零點，此零點與原來第二個極點抵消，使極點數(shù)減少，而且極點也拉開了。如圖10中特性RC所示，這種補償可獲得較寬的通頻帶。其電路如圖11所示。

圖11采用RC元件消除高頻自激

高頻校正方法三：反饋電容校正

實際上，這里采用的是米勒補償方法，如圖12所示。如果將電容C并聯(lián)在相應放大電路中管子的b-c極之間，形成該級的電壓并聯(lián)負反饋，這種校正方法可用較小的電容達到消振目的。這實際上是以附加高頻負反饋來降低集成運放在高頻段的增益，以使附加相移雖達180°而變成正反饋時，其回路增益被降至小于1。這樣，即使放大器在諧波干擾下出現(xiàn)正反饋振蕩，因回路增益過小，振蕩無法維持，電路也就穩(wěn)定了。

圖12反饋電容消除高頻自激

高頻校正方法四：利用反饋電容C 進行超前補償

前面三種方法均屬于滯后補償(校正)，而超前補償?shù)闹笇枷胧窃O法將0dB點的相位向前移，破壞其相位條件。這種方法是在放大器反饋電阻中，并接適當容量的反饋電容C，如圖13所示。利用反饋電容來校正波特圖的曲線形狀，使相頻特性??AF?f在頻率f0附近向上提升，使|??AF|?180?，見圖14所示，從而破壞產(chǎn)生自激振蕩的相位條件，達到消除自激振蕩的目的。

圖13放大器中引入反饋電容進行超前補償

圖14放大器波特圖的校正情況

第二篇：傳感器轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器轉(zhuǎn)換電路設計.（范文模版）

燕山大學

課 程 設 計 說 明 書

題目： 傳感器轉(zhuǎn)換電路仿真及電荷放大器轉(zhuǎn)換電路設計

學院（系): 年級專業(yè)： 學 號： 學生姓名： 項昕 指導教師： 陳 穎 朱丹丹 教師職稱： 副教授 講 師

第一章

摘要

摘要 電荷放大器由電荷變換級、適調(diào)級、低通濾波器、高通濾波器、末級功放、電源幾部分組成。電荷放大器可配接壓電加速度傳感器。其特點是將機械量轉(zhuǎn)變成與其成正比的微弱電荷Q，而且輸出阻抗Ra極高。電荷變換級是將電荷變換為與其成正比的電壓,將高輸出阻抗變?yōu)榈洼敵鲎杩?。本文介紹了一種電荷放大器的設計結(jié)構及其工作原理,闡述了實驗樣機的工作模式,給出了實驗樣機的實驗結(jié)果。

關鍵詞。壓電傳感器；電荷放大器；放大器設計

第二章 引言

引言 隨著現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展，非電物理量的測量與控制技術已越來越廣泛地應用于航天、交通運輸、機械制造、自動檢測與計量等技術領域，而且也正在逐步引入人們的日常生活中。非電物理量的測量和控制技術會涉及大量的振動信號，在實際生活中振動信號的大小經(jīng)常用加速度來度量，加速度一般通過壓電加速度傳感器進行測量。它能將傳感器輸出的微弱電荷信號變換成放大了的電壓信號，同時又能將傳感器的高阻抗輸出變換成低阻抗輸出。壓電加速度傳感器的輸出需經(jīng)電荷放大器進行變換（即電荷．電壓轉(zhuǎn)換），方可用于后續(xù)的放大、處理，因此電荷放大器是加速度測量中必不可少的二次儀表，設計性能良好的電荷放大器具有重要意義

第三章 基本原理

1、工作原理分析

圖1 是壓電傳感器與電荷放大器連接的等效電路[2 ].圖中Ca 為壓電傳感器等效電容, Cc 為連接電纜電容, Ci 為放大器的輸入電容, Ra 為壓電傳感器的絕緣漏電阻, Ri 為運算放大器的輸入阻抗, Cf 是放大器的反饋電容, Rf 為并聯(lián)在反饋電容兩端的漏電阻.在電荷放大器中采用電容負反饋, 對直流工作點相當于開路,對電纜噪聲比較敏感, 故放大器零漂較大而產(chǎn)生誤差,為減小零漂,使放大器工作穩(wěn)定, Rf 選阻值非常高的電阻(約101010 數(shù)量級所以有(1 + A)Cf》 Ca + Cc + Ci ,此時Ca、Cc 和Ci 均可忽略不計,當Ra、Ri 和Rf

相當大時,放大器的輸出電壓可寫為

U0=

?AQQ??

(2)(1?A)CfCf從式(2)可以發(fā)現(xiàn),在使用電荷放大器的測量系統(tǒng)中,電荷放大器的輸出電壓U0 與電荷Q 成正比,與電纜電容Cc 無關,與信號的頻率也沒有關系.-4

輸出波形

4.2差動放大電路

原理：差分放大器也叫差動放大器是一種將兩個輸入端電壓的差以一固定增益放大的電子放大器，有時簡稱為“差放”。

放大倍數(shù)A=R3R1

輸出電壓U0=（U1-U2）?R3R1=（120-118）?21=4V 輸出電壓

輸出波形

4.3交流電橋電路

原理：在交流電橋中，四個橋臂由四個阻抗元件，每個阻抗元件由一個電容和一個電阻并聯(lián)組成，當電容值變化時引起阻抗變化，從而使輸出電壓發(fā)生變化，后面接比例放大電路將輸出信號放大一定的倍數(shù)。

所以，輸出電壓Uo=Ui*1/4*(ΔZ/Z)*(-R7/R8)=Ui*1/4*(ΔC/C)*(-R7/R8)

電壓U2

輸出電壓U1

4.5整流電路

原理：e2為正半周時，對D1、D3和方向電壓，Dl，D3導通；對D2、D4加反向電壓，D2、D4截止。電路中構成e2、Dl、Rfz、D3通電回路，在Rfz，上形成上正下負的半波整流電壓，e2為負半周時，對D2、D4加正向電壓，D2、D4導通；對D1、D3加反向電壓，D1、D3截止。電路中構成e2、D2Rfz、D4通電回路，同樣在Rfz 上形成上正下負的另外半波的整流電壓。

輸出波形

4.6二階低通濾波器

原理：它由兩節(jié)RC輸入端之間通過C2引入一個正反饋。在不同的頻段，反饋的作用效果也有很大的不同，當信號頻率f<

>pf時(pf為截止頻率)雖然1C的容抗很小，但由于2C的容抗很小，使得集成運放同相輸入端的信號也很小,輸出電壓必然也很小。所以只允許低頻率信號通過.輸出波形

4.7電荷放大器

原理:在高頻時，電路中各電阻（Ra、Ri、Rf）的值大于各電容的容抗，以上略去Ra、Ri和Rf討論電路特性是符合實際情況的。電荷放大器的頻率響應上限主要取決于運算放大器的頻率特性。

在低頻時，Ra、Ri與1/jwCc、1/jwCi相比仍可忽略。但Rf與1/jwCf相比就不能忽略了。此時電荷放大器輸出電壓為

Uo=-jwQ/(1/Rf+jwCf)

（3-8）

上式表明，輸出電壓Uo不僅與Q有關，而且與反饋網(wǎng)絡的原件參數(shù)Cf、Rf 和傳感器信號頻率w有關，Uo的幅值為

Uo=-wQ/[(1+ Rf)2+w2Cf2]?

（3-9）由此可得，電荷放大器的3dB下限截止頻率為

（3-10）

低頻時，輸出電壓Uo與輸入電荷Q之間的相位差為

φ=arctan[(1/Rf)/wCf]=arctan(1/wRfCf)

（3-11）在

截止頻率處φ=45°。

輸出波形

-***81920-

第三篇：放大器交流通路

神木職教中心機電系一年級（電子技術基礎）高效課堂 導學案 班級：___

___ 組別：___

___ 姓名：______

_____ 本節(jié)課題

放大電路 的 靜態(tài)值計算與 交流通路 學習目標 1.掌握放大器的交流通路畫法； 2.掌握放大電路的靜態(tài)值計算。

教學重點、難點

1.基本共射放大電路的靜態(tài)值計算；（重點）

2.交流通路的畫法；（重點）

3.會畫基本共射放大電路的交流通路；(重點、難點)預習案—— 課前自主學習1、三極管的直流通路畫法是。

2、三極管的靜態(tài)工作點包括

，計算公式分別為

、、。

3、交流通路是指。

4、交流通路的畫法是。

5、靜態(tài)時，電路中的電流和電壓只有

成分；動態(tài)時，電路中的電流和電壓既有

成分，又有

成分。

探究案—— 課中合作探究 探究點一 ：

根據(jù)電路，試討論交流通路的畫法，并畫出下圖的交流通路。

探究點二 ：

已知 下圖中：

：V CC =12V，R C =3KΩ Ω，R B =200K Ω，β=40。試求放大電路的靜態(tài)值。

訓練案—— 課后鞏固練習一、填空 1．三極管的靜態(tài)工作點用

表示，包括

、、。

2．直流通路的畫法是，交流通路的畫法是：將電容視作

，將直流電源視為。

擴展訓練 試畫出下圖的交流通路

課堂小結(jié)：

學習收獲：

學習困惑：

第四篇：電路設計自薦書

我是四川職業(yè)技術學院、即將畢業(yè)于2009年6月的學生。所學的專業(yè)是；應用電子技術。我仰慕貴單位重知識，重視 人才 之名，希望能成為貴單位的一員，為單位的事業(yè)發(fā)展盡我全力。

本人在校學習刻苦，成績優(yōu)秀，通過在校學習，掌握了良好的專業(yè)知識，和理論基礎，系統(tǒng)的學習了各項知識技能。

我有一定的工作經(jīng)驗，在校外，我經(jīng)常參加學校的三下鄉(xiāng)活動，上門免費維修家電，在校內(nèi)，組織電子協(xié)會成員進行電子設計比賽，活動也是搞得有聲有色。

我的性格開朗、熱情誠實、能夠吃苦耐勞、有責任感、有團結(jié)精神，人際關系好。

我的酷好是；電路設計，我能獨立完成從：電路原理圖設計 pCB布線電路設計 制作電路版的全過程 安裝電路版 調(diào)試電路等全過程。我在校期間，我還設計了一些電子成品如：150W三分頻功放、無線話筒、人體紅外感應燈等。效果很好。

我初涉世事，某些方面還不成熟，但我正視自己的不足，我將在今后實踐中虛心學習，不斷專研，積累工作經(jīng)驗，提高工作能力，完善充實自己，我期望能有一片揚我所長的天地，我將奉獻我的智慧和汗水。

第五篇：電路設計心得體會

學習使用Protel 99電路設計軟件心得體會

通過這兩天的計算機電路輔助設計實習，對Protel 99有了一個比較全面地了解并掌握了一些基本的繪制和編輯電路原理圖方法、技巧，并能處理一些常見問題。在對protel軟件的學習中，我有不少心得體會，下面我就談一下我的學習體會。

1.對學習使用Protel 99電路設計軟件有了比較初步認識，文無論是檔組織結(jié)構、文件管理、還是工作界面管理，這幫助了我更好更快的熟練的掌握 Protel 99電路設計的使用方法和操作過程。

2.設計電路原理圖

電路原理圖的設計是整個電路設計的基礎，因此電路原理圖要設計好，以免影響后面 的設計工作。電路原理圖的設計一般有如下步驟：

(1)設置原理圖設計環(huán)境；(2)放置元件；(3)原理圖布線；(4)編輯和調(diào)整；(5)檢查原理圖；(6)生成網(wǎng)絡表。

1)設計圖紙大小

首先要構思好零件圖，設計好圖紙大小。圖紙大小是根據(jù)電路圖的規(guī)模和復雜程度而定的，設置合 適的圖紙大小是設計好原理圖的第一步，確定整個電路圖的總體布局。

2）設置protel 99 se/Schematic設計環(huán)境

包括設置格點大小和類型，光標類型等等，大多數(shù)參數(shù)也可以使用系統(tǒng)默認值，并在電路圖中 明地址和類別，對原理圖有比較詳盡的注解。

3）

放置好元器件并連線

用戶根據(jù)電路圖的需要，將零件從零件庫里取出放置到圖紙上，并對放置零件的序號、零件封裝進行定義和設定等工作根據(jù)實際電路的需要，然后用元件管理器的Place按鈕將元件放置在工作平面上，再根據(jù)元件之間的走線把元件調(diào)整好。

利用protel 99 se/Schematic提供的各種工具，將圖紙上的元件用具有電氣意義的導線、符號連接起來，構成一個完整的原理圖調(diào)整一些元件的位置，把某些元件進行水平或垂直排列，并用鼠標拖動元件來調(diào)整好元件間的距離，也可在編輯元件時用鼠標左鍵雙擊元件，這時會彈出關于元件屬性的對話框，可以修改其中的選項，從而對元件進行必要的編輯，還可以使用Edit/Move子菜單中的各命令來實現(xiàn)。放置輸入輸出端口。執(zhí)行菜單命令Place/Port或從Wiring Tools工具條中選取放置輸入輸出端口命令，在合適位置放置好，并與相應電氣點連接好。

4）

調(diào)整線路

將初步繪制好的電路圖作進一步的調(diào)整和修改，使得原理圖更加美觀

3.隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，電路設計越來越復雜，手工設計越來越難以適應形勢發(fā)展的需要，Protel 99 SE以其強大的功能、快捷實用的操作界面及良好的開放性，為設計者提供了現(xiàn)代電子設計手段，使設計者能快捷、準確地設計出滿意的電路原理圖和印刷電路板，不愧是從事電路設計的一個良好的工具。