1. 基本放大電路實驗報告總結
基本放大電路實驗報告總結
基本放大電路實驗報告總結,很多人在生活中都會充滿好奇心,對所有東西都很好奇或者是不解,那麼大家都知道基本放大電路實驗報告總結是怎麼寫嗎,下面和我一起來了解學習看看吧。
1.理解多級直接耦合放大電路的工作原理與設計方法
2.熟悉並熟悉設計高增益的多級直接耦合放大電路的方法
3.掌握多級放大器性能指標的測試方法
4.掌握在放大電路中引入負反饋的方法
二、實驗預習與思考
1.多級放大電路的耦合方式有哪些?分別有什麼特點?
2.採用直接偶爾方式,每級放大器的工作點會逐漸提高,最終導致電路無法正常工作,如何從電路結構上解決這個問題?
3.設計任務和要求
(1)基本要求
用給定的三極體2SC1815(NPN),2SA1015(PNP)設計多級放大器,已知VCC=+12V, -VEE=-12V,要求設計差分放大器恆流源的射極電流IEQ3=1~1.5mA,第二級放大射極電流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於10倍,主放大器的不失真電壓增益不小於100倍;雙端輸入電阻大於10kΩ,輸出電阻小於10Ω,並保證輸入級和輸出級的直流點位為零。設計並模擬實現。
三、實驗原理
直耦式多級放大電路的主要涉及任務是模仿運算放大器OP07的等效內部結構,簡化部分電路,採用差分輸入,共射放大,互補輸出等結構形式,設計出一個電壓增益足夠高的多級放大器,可對小信號進行不失真的放大。
1.輸入級
電路的輸入級是採用NPN型晶體管的恆流源式差動放大電路。差動放大電路在直流放大中零點漂移很小,它常用作多級直流放大電路的前置級,用以放大微笑的直流信號或交流信號。
典型的差動放大電路採用的工作組態是雙端輸入,雙端輸出。放大電路兩邊對稱,兩晶體管型號、特性一致,各對應電阻阻值相同,電路的共模抑制比很高,利於抗干擾。 該電路作為多級放大電路的輸入級時,採用vi1單端輸入,uo1的單端輸出的工作組態。 計算靜態工作點:差動放大電路的雙端是對稱的,此處令T1,T2的相關射級、集電極電流參數為IEQ1=IEQ2=IEQ,ICQ1=ICQ2=ICQ。設UB1=UB2≈0V,則Ue≈-Uon,算出T3的ICQ3,即為2倍的IEQ也等於2倍的ICQ。
此處射級採用了工作點穩定電路構成的恆流源電路,此處有個較為簡單的確定工作點的方法:
因為IC3≈IE3,所以只要確定了IE3就可以了,而IE3 UR4UE3 ( VEE), R4R4
UE3 UB3 Uon (VCC ( VEE)) R5 Uon R5 R6
uo1 ui1採用ui1單端輸入,uo1單端輸出時的增益Au1
2.主放大級 (Rc//RLRL (P//)1 Rb rbeR1 rbe
本級放大器採用一級PNP管的共射放大電路。由於本實驗電路是採用直接耦合,各級的工作點互相有影響。前級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已經被抬得較高,同時也是第二級放大級的'基極直流電壓,如果放大級繼續採用NPN型共射放大電路,則集電極的工作點會被抬得更高,集電極電阻值不好設計,選小了會使放大倍數不夠,選大了,則電路可能飽和,電路不能正常放大。對於這種情況,一般採用互補的管型來設計,也就是說第二級的放大電路用PNP型晶體管來設計。這樣,當工作在放大狀態下,NPN管的集電極電位高於基極點位,而PNP管的集電極電位低於基極電位,互相搭配後可以方便地配置前後級的工作點,保證主放大器工作於最佳的工作點上,設計出不失真的最大放大倍數。
採用PNP型晶體管作為中間主放大級並和差分輸入級鏈接的參考電路,其中T4為主放大器,其靜態工作點UB4、UE4、UC4由P1、R7、P2決定。
差分放大電路和放大電路採用直接耦合,其工作點相互有影響,簡單估計方式如下:
,UC4 VEE IC4 RP2 UE4 VCC IE4 R7, UB4 UE4 Uon UE4 0.7(硅管)
由於UB4 UC1,相互影響,具體在調試中要仔細確定。 此電路中放大級輸出增益AU2
3.輸出級電路
輸出級採用互補對稱電路,提高輸出動態范圍,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互補對稱的交越失真。本級電路沒有放大倍數。
四、測試方法
用Multisim模擬設計結果,並調節電路參數以滿足性能指標要求。給出所有的模擬結果。
電路圖如圖1所示 uo2 Rc uo1Rb rbe
模擬電路圖
圖1靜態工作點的測量:
測試得到靜態工作點IEQ3,IEQ4如圖2所示,符合設計要求。
圖2 靜態工作點測量
輸入輸出端電壓測試:
測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大約為12.89倍。放大倍數符合要求。
圖3 低電壓下波形圖 主放大級輸入輸出波形如圖4
圖4 主放大級輸入輸出波形圖
如圖所示輸入電壓為VPP=51.5mV,輸出電壓為VPP=6.75V放大倍數為131.56倍。 整個電路輸入輸出電壓測試如圖
圖5 多級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,放大倍數計算得到為1062倍 實驗結論:
本電路利用差動放大電路有效地抑制了零點漂移,利用PNP管放大級實現主放大電路,利用互補對稱輸出電路消除交越失真的影響,設計並且測試了多級放大電路,得到放大倍數為1000多倍,電路穩定工作。
實驗一:儀器放大器設計與模擬
一. 實驗目的
1.掌握儀器放大器的設計方法
2.理解儀器放大器對共模信號的抑制能力
3.熟悉儀器放大器的調試方法
4.掌握虛擬儀器庫中關於測試模擬電路儀器的使用方法,如示波器、毫伏表信號發生器等虛擬儀器的使用
二. 實驗原理
儀器放大器是用來放大差值信號的高精度放大器,它具有很大的共模抑制比,極高的輸入電阻,且其增益能在大范圍內可調。儀器放大器原理圖如下所示:
儀器放大器由三個集成運放構成。其中,U3構成減法電路,即差值放大器,U1、U2各對其相應的信號源組成對稱的同相放大器,且R1=R2,R3=R5,R4=R6。 令R1=R2=R時,則
Vo2—Vo1=(1+2R/Rg)(Vi2—Vi1)
U3是標准加權減法器,Vo1、Vo2是其輸入信號,其相應輸出電壓 Vo=—(R6/R5)Vo2+R4/(R3+R4)Vo1(1+R6/R5)
由於R3=R5=R4=R6=R,因而
Vo=Vo1—Vo2=(1+2R/Rg)(Vi1—Vi2)
儀器放大器的差值電壓增益
Avf=Vo/(Vi1—Vi2)=1+2R/Rg
因此改變電阻的值可以改變儀器放大器的差值電壓增益,此儀器放大器的增益是正的。
三. 實驗內容
1.按照上述原理圖構成儀器放大器,具體指標為:
(1)當輸入信號Ui=2sinwt(mV)時,輸出電壓信號Uo=0.4sinwt(mV),Avf=200,f=1kHz
(2)輸入阻抗要求Ri>1MΩ
2.用虛擬儀器庫中關於測試模擬電路儀器,按設計指標進行調試。
3.記錄數據並進行整理分析
四. 實驗步驟
按下圖連好電路,並設置函數信號發生器,輸出正弦,頻率為1kHz,幅度為2mV;用示波器觀察波形變化
其中Avf=1+2R/Rg≈200,輸入的為差模信號2mV符合實驗要求
五.實驗結果
如圖示波器CH1、CH2、CH3分別是Vi1、Vi2、Vo, 由圖可知輸出Vo=0.4sinwt(V), 且和Vi1同相
六.實驗心得體會
從這次實驗中我學會了multisim的基本操作方法,理解了儀器放大器的原理,而且通過模擬實驗更加熟悉了一些常見電路元件的功能
2. 電流負反饋實習報告
電裝電調實習報告
一、 實習內容:15W 純甲類功率放大器電路的裝配與調試 實習內容: 二、 實習所需的設備與器材 (1)+ - 17V 直流電源 (2)萬用表 (3)函數信號發生器 (5)頻率計 (4)雙蹤示波器 (6)交流毫伏表
(7)電路板製作工具及材料 三、15W 純甲類功率放大器電原理分析
原理圖如實驗報告所示,通過原理圖的分析可以知道其工作原理,由 VT1、 VT2 組成差動放大電路,每管靜態電流約為 0.5mA。R3 為 VT1 的集電極負載電阻,VT1 與推動級 VT4 之間為直接耦合。輸出 級由兩只型號相同的 NPN 型大功率晶體管 VT5、VT6 組成,而沒有 採用互補對稱推挽電路。輸出管 VT6 對於負載來說是共發射極電路,
而 VT5 則是射極輸出電路,因此是不對稱放大。但實驗測試表明, 整個放大電路在取消大環負反饋時的開環失真卻很小, 而且主要是偶 次諧波失真。這個功勞應該歸功於推動級電路。推動電路是本機最具 特色的電路,它的作用和效果與傳統的 RC 自舉電路相比,有過之而 無不及。 VT4 為集-射分割式倒相電路, 分別由其集電極和發射極輸 出一對大小相等、方向相反的信號。VT4 對於輸出管 VT6 來說為射 極輸出電路, 電壓放大倍數小於 1。 VT4 集電極輸出的信號通過交 從 流電阻很小的發光二極體 VD1,加到輸出推動管 VT3 的基極。VD1 的正向導通壓降約為 1.9V 左右, 可看作一個雜訊很小的穩壓二極體, 它使得 VT3 的發射極電阻 R7 兩端的直流電壓 UEC 基本不變,約比 VD1 的穩壓值小 0.7V。對交流信號而言,R7 是與 VT3 的發射結電 阻相並聯的。VT3 和 VT5 組成同極性達林頓式復合管。因此推挽放 大的上臂是由一級共射放大電路和二級射極輸出電路構成的, 而推挽 電路的下臂是則由一級射極輸出電路和一級共射放大電路構成, 可見 是不對稱的推挽放大電路。故在選擇放大管時,這幾只管子的電流放 大系數也不必配對。這一點在工廠大批量生產時尤為重要,可以大大 降低成本。 該樣機各管 β 值如下: β1=β2=110, β3=50, β4=90, β5=70, β6=90。也就是說,要把 β 值較大的管子優先安排為 VT4 和 VT6。該 功放電路的開環電壓放大倍數約為 504,閉環電壓放大倍數由 R4 和 R5 決定, 約為 15.7。 甲類推挽功率放大電路的理論最高效率為 50%, 該樣機實測最大不失真輸出電壓的有效值為 11V, 摺合成輸出功率約 為 15W(8 ) ,靜態功耗約為 40W,因此最高效率為 37.5%。當無信
號輸入時,效率為零,40W 功率幾乎全部消耗於兩只輸出管上,因 此要加上足夠面積的散熱器,並且保證通風情況良好。 四、 PCB 板的製作 根據實驗指導書上所說的方法, 設計電路圖是可以選用 Protel 軟體 來輔助設計和手工設計,由於 Protel 還沒有接觸過,所以我採用了手 工設計來設計電路圖。 由於在本次實習之前並沒有接觸過設計電路這 方面的知識,所以在設計電路的時候還是存在一些不足之處。在製作 電路板的過程中,按照實驗指導書上的步驟一步一步完成,前幾個步 驟的時候並沒有遇到太大的問題, 不過在往電路板上畫電路圖的時候 將線條畫的太細了,並且在焊點的地方沒有畫出明顯的焊盤出來。在 腐蝕的過程中,由於畫線太系的緣故,導致一些地方出現了斷路的情 況。在打洞的過程中由於沒有畫出明顯的焊盤出來,所以導致在焊點 打完洞以後在洞得周圍沒有銅絲,在焊接的時候出現了很大的困難。 電路模塊的組裝和焊接 五、 電路模塊的組裝和焊接 經過上面的步驟,電路板已經初見模型。接下來把部分的電子元 件的大小檢測出來,在安裝的過程中,設計電路的不足之處就顯得很 明顯了,由於電路圖設計的比較緊湊,所以當我把電子元件插到電路 板上的時候,部分元件顯得有些擁擠,有的元件的引腳基本快碰到一 起了。還有一點是,由於我設計電路圖的時候三極體和二極體的各個 引腳都是正著插的, 但是在插到電路板上的時候要將其插到電路板的 反面, ,但是在插三極體的時候沒有注意到著一點,導致將三極體的 基極和發射極給焊接反了,在調試前及時發現,又將其拔下來重新焊
接,由於電子元件分布本來就比較擁擠,所以在拔下來重新焊接的過 程中遇到了不少的困難。其次就是在焊接的過程當中,可能是由於沒 有將焊盤給畫出足夠的位置,所以在焊接的過程中,融化的錫總是不 能很好的粘到焊點上,所以導致在焊接的時候焊點的地方不夠美觀, 再加上在腐蝕的過程中,由於畫的線太細了,將一些部分地方給腐蝕 斷路了,所以整個電路板的焊接面顯得有些凌亂。雖然之前有過焊接 的經歷,但是這次的電路板是自己設計的,很多地方沒有經驗,所以 在焊接點沒有設計好,導致此次的焊接過程當中浪費了不少的材料。 六、電路的檢測調試 、 在最後調試的時候,由於發光二極體並沒有發光,檢查的時候發 現二極體的焊接點沒焊好, 和銅沒接觸。 還有有 vt5 三極體沒有工作, 原來 vt2 的集電極沒接到—17v,及時用飛線連接。
七、實習心得體會 此次的實習任務是自己繪制出一塊電路板,根據書實驗指導書上 所說的,我了解到了一些有關設計和製作電路板的基礎知識,雖然在 自己操作中遇到了不少的困難,並且最後的調試結果也並不是很理 想,即便如此,我還是從此次的實驗當中學習到了很多的知識,也讓 我在今後的學習當中打下了堅實的基礎 ,也從此次實習中了解到了 自己在哪方面做的不好, 哪方面需要改進, 例如, 在電路的設計方面, 以後要考慮的更加周密才行,不能像這次一樣將電路設計的這么擁 擠,其次以後我覺得應該接觸一下,Protel 這款軟體,幫助我在今後
的設計里將電路設計的更加完善,還有,以後在焊接方面也要加強加 強。總體來說,在這次的實習當中確實學習到了不少, 如果以後可 以從事這方面的工作, 此次的實習也讓我在今後的社會工作中打下了 一個堅實的基礎。
3. 四種受控源電路與模電四種基本負反饋電路有何區別
所謂四種基本負反饋電路,主要是
1)電壓負反饋電路,可以視為受控電壓專源;
2)電流負反屬饋電路,可以視為受控電流源;
但是他們的輸入信號都是電壓信號,只能得到壓控電流源、壓控電壓源;
因此需要把輸入電流信號轉換為電壓信號,這樣就可以得到流控電流源和流控電壓源了;
而以運放為例,要實現流控的話,最好是採用串聯負反饋;
4. 反相運算電路中為什麼存在虛地
在運算放大器抄工作在線性區襲時,同相輸入端和反相輸入端的電壓近似相等。另要求同相輸入端接地,此時反相輸入端與同相輸入端電壓近似相等,為地的電位,這時就稱反相輸入端虛地。
反相運算電路中虛地的條件有兩點,一是滿足了運算放大器有負反饋,工作在線性區;二是同相輸入端接地。
5. 怎樣把負反饋放大器改接成基本放大器為什麼要把RF並接在輸入和輸出端
因為只要輸入大於0,輸出就會正向飽和接近正電源;只要輸入小於0,輸出就會正向飽和接近負電源,就失去了比例作用。
1、首先第一步就是要知道負反饋在電子電路中有著非常廣泛的應用,雖然它使放大器的放大倍數降低,然後要進行穩定放大倍數,改變輸入、輸出電阻,減小非線性失真和展寬通頻帶等。