多级电流串联负反馈放大电路.docx

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多级电流串联负反馈放大电路

摘要

电子技术是一门实践性很强的课程，加强工程训练，特别是技能的培养，对于培养工程人员的素质和能力具有十分重要的作用。

在电子信息类本科教学中，电子技术课程设计是一个重要的实践环节，它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。

负反馈在电子线路中有着非常广泛的应用，采用负反馈是以降低放大倍数为代价的，目的是为了改善放大电路的工作性能，如稳定放大倍数、改变输入和输出电阻、减少非线性失真、扩展通频带等，所以在实用放大器中几乎都引入负反馈。

负反馈放大电路是由基本放大电路和负反馈网络组成。

由电阻、电容、二极管、三极管等分立元件构成共基极、共发射极、共集电极等基本放大电路。

将输出信号的一部分或全部引回到输入端并使输入信号减小的某种电路称为负反馈网络。

经过布线、焊接、调试等工作后负反馈放大电路成形。

通过负反馈放大电路课程设计可实现让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法和课程设计为后续的毕业设计打好基础。

关键词：

 三极管；放大级电路；输出级电路；负反馈网络;共发射极

ABSTRACT

Electronictechnologyisastrongpracticalcourses,strengthentheengineeringtraining,especiallyskillstraining,tocultivateengineeringpersonnel'squalityandabilityhastheveryimportantrole.Intheelectronicinformationintheundergraduatecourseteaching,thecourseexerciseinelectronictechnologyisanimportantpractice,itincludethechoiceofsubject,electroniccircuitdesign,construction,commissioningandwritingreportspracticecontent.Negativefeedbackinelectroniccircuithasaverywiderangeofapplication,thenegativefeedbackisreducingthecostofmagnification,thepurposeistoimprovetheperformanceofamplifiercircuit,suchasstablemagnification,changetheinputandoutputresistance,reducenonlineardistortion,expansionpassbandetc,soinpracticalinalmostanynegativefeedbackamplifierintroduced.Negativefeedbackamplifyingcircuitisfromthebasicamplifyingcircuitandthefeedbackofthenetworkcomposition.Fromtheresistor,capacitor,diodesandtransistorsdivisiondiscretecomponentsConstitutecommonbase,common-emitter,commoncollectorthebasicamplifyingcircuit.WilloutputsignalpartoralloftheleadbacktotheinputandInputsignalreducingsomekindofcircuitcallednegativefeedbacknetwork.Afterrouting,welding,debuggingworkisformingNegativefeedbackamplifier.Throughthenegativefeedbackamplifyingcircuitcoursedesigncanletthestudentsgrasptheelectroniccircuitexperiment,designmethodsandcoursedesignforthegraduationdesigntobuildthefoundation.

Keywords:

transistor;Amplifiercircuitlevel;Outputlevelcircuit;Negativefeedbacknetwork;Common-emitter

1设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍等等…………………………1

1.1设计课题任务………………………………………………………………1

1.2功能要求说明………………………………………………………………1

1.3设计课题总体方案介绍及工作原理说明…………………………………1

2设计课题的仿真分析……………………………………………………………4

2.1设计课题的参数选择………………………………………………………4

2.2设计课题的仿真结果………………………………………………………5

3设计课题硬件系统的设计………………………………………………………9

3.1设计课题硬件系统各模块功能简要介绍…………………………………9

3.2设计课题电路原理图、PCB图各1份……………………………………10

3.3设计课题元器件清单……………………………………………………12

4设计结论、误差分析、教学建议等……………………………………………13

4.1设计课题的设计结论及使用说明…………………………………………13

4.2设计课题的硬件调试………………………………………………………13

4.3设计课题的误差分析………………………………………………………13

4.4设计体会，谈谈本设计的重点、难点及精妙之处，是否存在不足之处及改进意见………………………………………………………………………13

参考文献………………………………………………………………………………15

致谢……………………………………………………………………………………16

附录A…………………………………………………………………………………17

附录B…………………………………………………………………………………18

附录C…………………………………………………………………………………19

结束语…………………………………………………………………………………20

1设计要求及任务

1.1设计课题任务

设计一多级电流串联负反馈放大电路.

1.2功能要求说明

①开环放大倍数150倍以上②闭环放大倍数60倍以上③输入电阻2—3千欧姆④输出电阻2千欧姆左右。

1.3设计课题总体方案介绍及工作原理说明

图中X表示电压或电流信号；箭头表示信号传输的方向；符号¤表示输入求和，+、–表示输入信号

与反馈信号是相减关系（负反馈）。

图1.1反馈放大电路图

放大电路的净输入信号为

…………………………………………1.01

基本放大电路的增益（开环增益）为

…………………………………………1.02

反馈系数为

……………………………………………1.03

负反馈放大电路的增益（闭环增益）为

………………………………………………1.04

根据要求设计出以下电路：

图1.2设计图

对电路图中相关参数的计算：

（1）Af的计算：

……………………………………1.05

…………………………………………1.06

………………………………………1.07

………………………………1.08

……………………………………1.09

所以

……………………1.10

（2）输入电阻

………………………………1.11

（3）输出电阻

…………………………………………………1.12

2设计课题的仿真分析

2.1设计课题的参数选择

对电路图中相关参数的计算：

取R1=3.48kΩ;R2=27kΩ;R3=2kΩ;R4=100Ω;R5=2kΩ;R6=2.49kΩ;R7=10kΩ;R8=2kΩ;R9=1kΩ;R10=2kΩ;Rf=2.61kΩ。

三极管为2N2222，可知

。

……………………………………2.01

…………………………………………2.02

………………………………………2.03

………………………………2.04

……………………………………2.05

所以

…………………2.06

1、电压放大倍数

（1）开环时

…………………………………………2.07

（2）闭环时

…………………………………………2.08

2、输入电阻

………………………………………2.09

3、输出电阻

………………………………………2.10

2.2设计课题的仿真结果

2.2.1电路安装

按图接线，经反复检查，确认没有错误后，直流电源电压选用12V，并接通。

图2.1仿真图

2.2.2开环测试

将A点与P点断开并与B点相接，使放大电路处于开环状态。

将信号发生器输出信号调至1KHZ、10mV左右，然后接入放大电路的输入端，用示波器观察输入电压UO波形，应为不失真的正弦波。

图2.2开环仿真图

图2.3开环波形图

图2.4开环万用表数值

2.2.3闭环测试

图2.5闭环仿真图

图2.6闭环波形图

图2.7闭环万用表数值

3设计课题硬件系统的设计

3.1设计课题硬件系统各模块功能简介绍

3.1.1第一级放大电路

图3.1第一级放大仿真图

3.1.2第二级放大电路

图3.2第二级仿真图

3.1.3负反馈电路

图3.3反馈部分仿真图

3.2设计课题电路原理图、PCB图

图3.4仿真原理图

图3.5PCB图

3.3设计课题元器件清单

序号

名称

型号规格

位号

数量

1

三极管

2N2222

Q1、Q2

2

2

电容

10μF

C1、C2、C5

3

3

电容

100μF

C3、C4

2

4

电阻

2kΩ

R3、R5、R8、R10

4

5

电阻

1kΩ

R9

1

6

电阻

100Ω

R4

1

7

电阻

2.49k

R6

1

8

电阻

2.61kΩ

Rf

1

9

电阻

3.48kΩ

R1

1

10

电阻

10kΩ

R7

1

11

电阻

27kΩ

R2

1

12

开关

单刀单置

1

表3.1元器件清单表

4设计结论、误差分析、教学建议等

4.1设计课题的设计结论及使用说明

输入电压为频率1KHZ、振幅10mV不失真的正弦波

4.2设计课题的硬件调试

4.2.1调试注意事项：

在通电测试前，首先按照电路原理图认真核对，看是否有漏焊、虚焊、错接、短路的地方。

4.3设计课题的误差分析

由于购买时无2N2221A三极管，用2N2222三极管代替，还有电阻都存在着误差。

4.4设计体会，谈谈本设计的重点、难点及精妙之处，是否存在不足之处及改进意见

4.4.1设计体会

初学模电时，感觉这是一门难学的课程，但通过学习，发现这门课程所涉及的知识比较先进，而且是电信的基础学科之一，于是努力地学习。

在期末考试前几周时，老师把课程设计的题目发布出来了，我通过一个月的不断研究，终于把电路完成了。

刚开始，我对多级放大深感困惑，因为过去练习的题中，自己对多级的电流负反馈电路不是特别了解。

于是我与组员在各种电路书上找多级电流串联负反馈的电路图。

最后我们没有找到，但是找到有电压式的多级串联负反馈，根据我对负反馈电路的了解，灵机一动，只需改变负反馈支路中连接输出端的节点位置，就成为电流式的负反馈的电路了。

电路图选定后，我们就开始对其进行试验。

刚开始发现，电路竟然不具有放大作用，反而缩小了好几倍。

通过看书和同学的解答，发现了是因为R3太大，经过调节，电路终于能放大了。

然后我们对输入电阻，输出电阻等进行了详细的运算，经过多次对电阻的选择，终于在几天后弄出了最后的电路图。

至此，我们对电路的设计完成了，然后就是对课程设计报告的编辑和美化。

课程设计完成后，心里有一种微微的成就感，感觉这份报告就像自己的孩子一样珍贵，因为那是我和组员辛辛苦苦通过研究和计算编辑出来的。

通过这次设计，我对知识又有更深的理解，而且懂得：

只有努力过，才会有收获。

4.4.2设计的重点、难点及精妙之处

（1）设计的重点、难点：

达到设计规定要求，取各元器件参数的问题。

（2）设计的精妙：

电流串联负反馈对放大器输出波形非线性失真很大改善。

参考文献

［1］胡宴如，耿苏燕.模拟电子技术［Ｍ］.北京：

高等教育出版社，2008.6

［2］杨志忠，卫桦林.数字电子技术［Ｍ］.北京：

高等教育出版社，2008.6

［3］毕满清.电子技术实验与课程设计［Ｍ］.北京：

机械工业出版社，2005

［4］康华光.电子技术基础模拟部分［Ｍ］.五版.北京：

高等教育出版社，2006.1

［5］戴优生.基础电子电路设计与实践［Ｍ］.北京：

国防工业出版社，2002

致谢

历时一个多月的课程设计结束了，这给我们带来了不可磨灭的深刻印象，尤其是对于未知的探索，对错误的寻找，这个过程是充满乐趣和成就感的，在连接电路的过程中，遇到了不少问题，包括原理的理解，实习电路的设计，以及在电路连接过程中不可避免的与设计思想相违背，不能出现实验结果的情况，经过对问题的分析及对线路，对实验器材的进一步调试，才一步步的解决问题，并最终得出设计结果。

在这一个多月的课程设计中，我的收获是巨大的，首先，在专业知识的理解与掌握上更进了一步，通过对所不理解的专业知识的查找，并最终将其理解掌握，而且融入到设计理念中，这是一个不断成长和成熟的过程。

第二，我学会了怎么去做一个设计者，再设计的过程中，我们必须不断提高，必须通过不间断的学习来解决一个又一个难题，更重要的是遇到难题时我们应该抱有一个平淡的心态，以一个寻求答案的，渴望的思想去找到解决问题的方法，最终将问题解决。

第三，我明白了基本的理论知识和实践设计的差别，好多理论上可以执行的东西有时候是调试不出来的，这时候就要去自己寻找错误，有时候是电路连接，有时候是实验设备的问题。

而且把理论知识运用到实践中时也是一个很大的挑战，需要不断的探寻和调试才可以达到目的。

第四，这次课程设计让我得到了很多在课堂上无法获得的知识，以及解决问题的方法，对我来说，这是一次成功的课程设计，实践，永远是熟练自己知识的最根本的方法。

最后，感谢帮助过的老师和同学，特别是感谢在本次课程设计指导老师贾老师，没有你们的无私帮助，我可能就不能完成这次任务，谢谢你们！

附录A实物图

图A实物图

附录B原理图

图B原理图

附录CPCB图

图CPCB图

结束语

这次课程设计采用了单个、综合、多课题同时进行的方式，我们利用所学课程的知识，为系统或局部设计理念做了一次实战演练，其形式与近今后相关工作的实际情况比较接近。

此次课程设计，培养了我们的独立思考能力，检验了我们前期基础的学习情况，同时，也是为我们在以后的学习和将来走入社会的再学习、独立工作的能力。