多级放大器的multisim仿真
实验的目的和要求
目的:
了解多级放大器的几种耦合方法;
熟悉电压放大倍数计算和输入电阻、输出电阻计算方法;
明确多级放大器的设计方法;
了解多级放大电路通频带的估算方法;
要求:
1、电压增益 G>50db;
2、负载电阻 3.3k
3.输入正弦信号电压 U1=2mV(有效值)
实验原理及内容
共射放大电路
放大器的基本任务是不失真地放大信号。要使放大器能够正常的工作,必须设置合理的静态工作点Q。为了获得最大的不失真输出电压,静态工作点应在输出曲线上的交流负载线中点,如图4所示.2.如工作点选择过高,会导致饱和失真(如图4所示.2.2);如果选择太低(如图4所示.2.3),会导致截至失真。
对于小信号放大器,非线性失真不是主要问题,因为输出交流信号范围很小,所以Q点不必选择在交流负载线的中点,而是可以根据其他要求进行选择。例如,希望放大器能耗低、噪音低或输入阻抗高,Q点可以低一点;希望放大器增益高,Q可适当选择较高点等。
放大器的静态工作电压和电流可以简单地偏置电路(图4.2.4)和分压偏置电流负反馈电路(图4).2.5)供给。当环境温度和其他条件发生变化(如更换管道)时,简单的偏置电路很简单,Q点会明显偏移,此时不失真的输出波形可能会产生失真。分压偏置电阻负反馈电路具有自动调节静态工作点的能力,因此当环境温度变化或管道更换时,Q点能基本保持不变,因此该电路得到了广泛的应用。
2.射极跟随器:
射极跟随器(又称射极输出器,简称射极跟随器或跟随器)是一种从基极输入信号,从射极输出信号的共集电路。它具有高输入阻抗、低输出阻抗、输入信号和输出信号相同的特点。
射击随器的主要指标及其计算
输入阻抗从上图开始(b)电路中,从
二、1、1`右侧的输入阻抗为:Ri=Ui/Ib=rbe (1 β)ReL式中:ReL=Re//RL,rbe对于低频小功率管,晶体管的输入电阻为:rbe=300 (1 β)(26毫伏)/(Ie毫伏) 在上图(b)电路中,若从b、b端向右看的输入阻抗是Ri=Ui/Ii=Rb//Rio.从上面可以看出,射随器的输入阻抗比普通共射极电路要大rbe高(1 β)倍。2、输出阻抗 将Es=0,从上图(C)的e、e输出阻抗为:Ro=Uo/Ui=(rbe Rsb)/(1 β),式中Rs=Rs//Rb,若输出阻抗从输出端0、0向左看Ro=Ro//Reo3.电压放大倍数 根据上图(b)等效电路:Kv=Uo/Ui=(1 β)Rel/[Rbe (1 β)Rel],式中:Rel=Re//RL,当(1 β)Rel>>rbe时,Kv=1,通常Kv<1.4.电流放大倍数 根据上图(b)等效电路:KI=Io/Ii=(1 β)RsbRe/(Rsb Ri)(Re RL)式中:Rsb=Rs//Rb,Ri=rbc (1 β)Relo 通常,射随器具有放大电流和功率的功能。
实用的射随器电路
下图是高频放大器使用的电路。信号由同轴电缆输出。电缆的特性阻抗一般为50欧元或70欧元,因此应通过跟随器BG实现阻抗变换。
图2是一种自举跟随器,其特点是:1。 由于R3的下端电位随上端电位的升高而升高,因此被称为自兴起和自举R3两端的交流压降为零。所以对于沟通,R3相当于开路,从而避免了偏置电路降低了输入阻抗的缺陷。2.输入阻抗高 为了最大限度地提高晶体管的有效输入阻抗,BG1和BG2形成复合管电路β=β1β2.大大提高了总输入阻抗。因为输入阻抗Ri=Rbe (1 β)Reo 本
输入阻抗为2兆欧,
图3为串联跟随器,其特点是:(1)与图2相似,R四端交流电压具有自举作用;(2)BG2采用共基接法Ic具有恒流作用,A、B两点交流阻抗RAB大大提高了跟随器的输入阻抗。
图4是一个互补的。电路的特点是:(1)由于两个三极管轮流提供负载电流,每个三极管的功耗仅为输出功率(12-20)%左右,效率较高(2)两个三极管从射极输出,输出阻抗基本相同,因此输出波形为正负半波对称(3)由于输入信号通过BG3或BG所以,可以跟随对交和直流信号。其跟踪范围约为±5伏
3、耦合方式
各级放大器之间的连接称为耦合,多级放大器有阻容耦合、直接耦合和变压器耦合
电阻耦合的各级静态工作点相互独立,调试方便,但电容器的电阻与频率成反比,低频信号衰减较大;直接耦合电路具有良好的低频特性,但各级静态工作点相互影响,不易调试,多级之间存在零点漂移问题;变压器耦合的各级静态工作点独立,但低频变压