模电负反馈放大电路的设计.doc

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得分教师签名批改日期深圳大学实验报告课程名称：模拟电路实验名称：负反馈放大电路的设计学院：信息工程学院专业：班级：组号：指导教师：报告人：学号：实验时间：年月日星期实验地点：实验报告提交时间：年月日 一、实验目的（1）加深对负反馈放大电路原理的理解；（2）学习晶体管反馈放大电路、集成运算反馈放大电路的设计方法；（3）掌握负反馈放大电路的安装调试及测试方法，提高分析问题和解决问题的能力。二、实验仪器（1）双踪示波器一台/组；（2）信号发生器一台/组；（3）直流稳压电源一台/组；（4）万用表一台/组。三、实验内容设计一个多级晶体管负反馈放大电路或集成运算负反馈放大电路，性能要求如下：（1）电压放大倍数：50--150；（2）输入信号频率范围：1KHz-10KHz；（3）电压输出峰峰值：≥1.5V；（4）输出电阻：≤3kΩ。四、实验步骤（1）根据设计任务书要求以及自己的情况选择负反馈放大电路的类型；（2）设计电路,画出电路图；（3）元器件选购和安装；（4）电路调试和性能测试。反馈放大电路的类型：（1）晶体管负反馈放大电路①按照连接形式：有直接耦合和阻容耦合；②按照负反馈形式：有电压串联、电压并联、电流串联、电流并联；③按照其组态：有共发射极，共基极和共集电极。本设计可以采用二级共发射极放大或共发射极-共基极放大电路。（2）集成运算负反馈放大电路①电路放大有同相放大和反相放大两种；②负反馈可采用局部反馈和全反馈；③反馈类型也有电压串联负反馈和电压并联负反馈。 集成运放负反馈放大电路附图1.电压串联负反馈LM324运放 晶体管负反馈放大电路选择晶体管负反馈放大电路最少需要二级放大；连接形式有直接耦合和阻容耦合，采用阻容耦合可以消除各级静态工作点之间的影响；建议采用电压串联负反馈或电压并联负反馈。附图2.电压并联负反馈附图3.电压串联负反馈 设计电路,画出电路图（1）根据电路的复杂程度、元器件价格合理选择电路形式，设计电路参数；（2）考虑电源电压大小、滤波电路形式，以效消除干扰，否则容易产生自激振荡；（3）元器件参数要考虑当前常用的元器件类型,便于购买；（4）还要考虑元器件的参数差异，有足够的容差范围；（5）要将元器件参数理论计算值转换为元器件参数的标称值，这也是工程设计的一个重要环节。元器件安装由于本项目的学时数有限，仅为4学时，要在这样短的时间内完成整个项目设计和调试是不可能的，因此，要求同学利用空闲时间，在万能板上焊接安装好元器件。电路调试和性能测试①将已安装好元器件的万能板进行检查，核对元器件是否与设计相符，连接是否正确，是否有短路或开路现象；②调整直流电源电压,保证输出电压是所需的值；③加电测试，分为静态测试和动态测试。静态测试：建议：若静态工作点不在合理值时，在电路中串接一个可调电位器,便于调整；用万用表直流档测量以上各电压值,并记录下来。动态测试（开环）：信号发生器输入信号有效值(10mV)，频率1KHz。用示波器观察未加反馈的输出电压波形，测出正弦波的峰峰值，由此可得到开环电压放大倍数：动态测试（闭环）：将负反馈电路元件接入电路之中，用示波器测量输入电压和输出电压峰峰值大小，计算闭环电压放大倍数：反馈系数F可以直接按元器件参数计算出来，从而验证反馈理论公式的正确性。 若放大倍数达不到设计要求，可以：①改变有关元器件参数：增大静态工作点电流，可以提高放大倍数；②反馈系数增大，可以降低放大倍数；③改变负载电阻也可改变放大倍数。在实际的性能测试中,若输出端无波形,解决问题主要从以下几方面考虑(但不局限于此):①元器件安装错误；②元器件参数不符合设计要求；③电路连接不对,从而改变了电路结构；④电路中有虚焊，假焊，漏焊；⑤负反馈放大电路设计的合理性；⑥三极管、IC是否损坏。五、元器件可调电阻①可调电阻503，阻值0~50kΩ；②可调电阻103，阻值0~10kΩ；③可调电阻102，阻值0~1kΩ。色环固定电阻每种颜色代表不同的数字，如下：棕1红2橙3黄4绿5蓝6紫7灰8白9黑0金、银表示误差各色环表示意义如下：第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：10的幂数；第四条色环：误差表示。例如：电阻色环：棕绿橙金，第一位：1；第二位：5；第三位：10的幂为3（即1000）；误差为5%；即阻值为：15×1000=15000欧=15千欧=15KΩ电解电容 注意区分正负极两种型号：2.2μF和10μF集成运放LM324集成运放UA741 三极管引脚9013/s9014三极管（NPN型）s9012三极管（PNP型）六、实验报告（1）设计思路及设计方案介绍；（2）详细的电路设计阐述(电路形式，电路原理图，参数选取)；（3）负反馈放大电路性能测量（静态工作点，开环电压倍数，闭环电压倍数，反馈系数，反馈理论公式的验证）；（4）性能测试误差分析；（5）设计、安装和测试过程所遇到的问题；（6）总结完成本设计性实验项目的收获。选取电压串联负反馈，电路连线如下图所示 静态工作点，1.869V，1.037V，0.678mV，1.968V，1.046V，0.798mV。动态测试（开环），3.47V，123。动态测试（闭环），2.78V，98。实验收获 指导教师批阅意见：成绩评定：指导教师签字：年月日备注：注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。