2012~ 2013 学年第二学期《模拟电子技术基础》课程设计报告题目：两级负反馈放大电路专业：电子信息工程班级： 11信息（1）班组成员：陶轮魏伟姚姚葛自立余俊明徐龙张超龙钱叶辉指导教师：吴慧电气工程学院2013年6月5 日任务书两极负反馈放大电路摘要负反馈是一种以电路来改善电路的重要方法之一，它能有效的改善放大器的性能，负反馈理论和负反馈技术在电子电路中得到了极其广泛的应用。
所以对负反馈放大电路研究方法的探究就显得特别重要且具有一定的实际意义。
本设计原理是利用具有放大特性的元件，如三极管，三极管加上电流后输入端的微小变化引起输出端的较大变化，再通过负反馈网络求得净输入量的值，通过仿真观察出波形图。
此次主要设计步骤有方案的设计与论证，反馈方式的选择，电路的设计与绘制，以及运用Multisim进行仿真测试设计电路的性能。
而电路设计中所采用的三极管、电阻等元器件都是比较容易见到和使用到的，故为电路的操作、测试、分析等工作都带来方便。
关键字：负反馈；放大器；电阻目录第一章方案设计与论证 (1)1.设计原理： (1)第二章负反馈对放大器各项性能指标的影响 (2)1．反馈方式的选择 (2)2．电路的确定 (2)3．放大管的选择 (2)4．电容的选择 (2)第三章单元电路设计与参数计算 (3)1.第一级放大电路参数设定 (3)2．第二级放大电路参数设定 (4)3、总原理图 (5)图3.3 (5)第四章性能测试与分析 (6)1.负反馈放大器放大倍数的测试： (6)2．测放大电路的频率特性： (7)第五章结论与心得 (9)1.实验结论 (9)2.心得体会 (9)参考文献 (10)附录 (11)答辩记录及评分表 (12)第一章 方案设计与论证1.设计原理：负反馈放大电路原理框图 1.1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），即放大电路的净输入信号为:id i f X X X =-基本放大电路的增益（开环增益）为:/o id A X X =反馈系数为:/f o F X X =负反馈放大电路的增益（闭环增益）为:/f o i A X X =第二章 负反馈对放大器各项性能指标的影响负反馈的电路形式很多，但就基本形式来说，可以分为4种：即电流串联负反馈；电压串联负反馈 ；电流并联负反馈；电压并联负反馈。
一个放大器，加入了负反馈环节后，虽然会牺牲一部分增益，但对放大器一系列性能指标产生很大影响和提高。
因此，可以根据实际情况的需要，引入任一形式的负反馈，从而使放大器的性能符合实际情况的需要。
1． 反馈方式的选择根据信号情况来选择反馈方式，当要求放大电路稳定电压输出时，就需要电压负反馈；当要求放大电路恒流输出时，就要采用电流负反馈。
根据放大电路输出电阻来选择串联或并联方式，当要求放大电路具有高的输入电阻时，采用串联反馈；当要求放大电路具有低的输入电阻时，采用并联反馈。
根据设计要知求此设计采用电压串联负反馈。
2． 电路的确定1）输入级的放大管的静态工作点一般取I E ≤1mA ，U CE =（1～2）V ，不允许取较大的电流，所以输入级应具有较高的输入电阻，故采用共射放大电路。
2） 输出级负载电阻较大，而且主要是输出电压，故采用共集放大电路。
其特点为从信号源索取的电流小而且带负载能力强。
3． 放大管的选择由于Q2需要输出电流的最大值mA I I L LM 4.12==，为了不失真，要求LM E I I 23≥，因此它的射极电流mA I E 4.123⨯≥≈3mA ，由于要求通频带较宽50HZ~100mHZ,故选用2SC2786，其特性频率较高，导通截止特性良好。
4． 电容的选择由于电容对直流量的容抗无穷大，所以信号源与第一级放大电路、第一级与第二级、第二级与负载之间用耦合电容连接没有直流量通过。
旁路电容可产生一个交流分路，将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分旁路掉，把输入信号中的高频噪声作为率处对象滤除高频杂波，故将第一级的射极并联一个旁路电容。
第三章 单元电路设计与参数计算1.第一级放大电路参数设定图3.1第一级放大电路三极管工作在放大区时满足的条件为：BE U >on U 且CE BE U U ≥ 在电路的直流通路中，节点B 的电流方程为 1R I =2R I +BQ I为了稳定静态工作点，通常是参数的选取满足2R BQ I I 3-1因此，12R R I I ≈，B 点电位为212BQ CC R U V R R ≈+ 3-2式3-2表明基极电位几乎仅决定于21R R 与对CC V 的分压，而与环境温度无关。
为了提高输入电阻而又不致使放大电路倍数太低，应取I E1=1mA ，并选1β=80，则be1r =bb'r +（1+1β）T E1U I =300+(1+80)261=2.256k Ω 利用同样的原则，可得()()11119//1c L o u i be R R UA U r R ββ-==++ 3-3 为了获得高输入电阻，且取A u1=50，取R 4=1.0k Ω,代入A u1=50,求出R 3=5.1K Ω。
为了计算R 5，EQ U =1V ，再利用I E1（R 5+R 4）=EQ U 得出R5=23Ω，选R 5为20Ω。
为了计算2R ，可先求1B I =11c I β≈0.580=0.00625mA=6.25uA由此可得 2124EQ BQB U U R k I -==Ω为了确定阻R 1，利用)(1111C C CC C R R I V U +-=可求得R1≈80Ω2． 第二级放大电路参数设定确定第二级的电路参数。
电路图如图2所示图3.2第二级放大电路为了稳定放大倍数，在电路中引入R9，取R 9=1.0k Ω,由此可求出这级的电压放大倍数Au2因为I E2=1mA,且280β=，所以rbe2=rbb+（1+β2）T E2U I =300+(1+80)261=2.308k又由于第二级为共集放大电路，故A u2≈1代入公式 ()()()()289222891//1//o u i be R R UA U r R R ββ+==++ 3-4 由此可以解得R8=3k Ω。
选取mA I V U C CE 1,32==，则由 1627122CC B B B B BCB V I R I R I I I I I β=++==可解得6762,20R k R k ≈Ω≈Ω。
确定15C C 。
由于有两级电容耦合，根据多级放大器下限截止频率的计算公式f =假设每级下限频率相同，则各级的下限频率应为'1.12LL f =又因为50HZ 所以 ()()()615'1310 4.8216.116 4.8216.123.14L LC F F f R μ-≈=⨯= 因此，选用10F μ电解电容。
3、总原理图图3.3第四章 性能测试与分析用Multisim7软件对负反馈放大器进行仿真分析。
1.负反馈放大器放大倍数的测试：将所有元件及仪器调出并经整理连成仿真电路图。
将图中的负反馈断开，对电路进行仿真，可见无负反馈时的输入输出波形如图4.1.1所示。
无负反馈时的输入、输出波形图4.1.1由图4.1可知无负反馈时输出波形出现了失真现象。
连接负反馈后如图4.1.2所示输入和第二级放大器输出波形。
放大器输入、输出波形图4.1.2由图4.1.2可算出放大器的放大倍数为：Au=o iUU =1027mv/14.077mv=732．测放大电路的频率特性：关闭仿真开关，在电机电子仿真软件Multisim7基本界面右侧虚拟仪器工具中“Bode Plotter”按钮，调出虚拟波特仪“XBP1”。
重新组建仿真电路如图4.2.1所示。
图4.2.1双击示波仪“XBP1”图标，弹出虚拟扫频仪放大面板，按下“Reverse”按钮，扫频仪放大面板左边屏幕显示的是放大电路的频率特性曲线，如图4.2.2所示。
负反馈放大器频率特性曲线图4.2.2从屏幕下方显示的数据中，我们可以看到：频率特性曲线中间平坦部分为放大电路中频段，放大电路增益基本不变且最大；左侧为频率低端、右侧为频率高端，它们的增益都会降低。
图4.2.2中读数指针所在位置表示：频率为84.645kHz时，电路增益37.12dB。
将读数指针分别移到下限频率和上限频率点，分别可读出电路的下限频率和上限频率。
图4.2.3负反馈放大器下限频率图4.2.4负反馈放大器上限频率由频率特性曲线可知，f=56.381Hz放大器的下限频率为：Lf=95.918MHz放大器的上限频率为：H第五章结论与心得1.实验结论本设计通过对两级阻容耦合放大电路引入电压串联负反馈前后进行电路仿真，由仿真结果可以得出这样的结论：对电路引入电压串联负反馈，会减小其下限频率，增大其上限频率，从而使其通篇带变宽；引入电压串联负反馈，会减小电路的电压放大倍数，并增大电路可不失真放大的最大信号幅度，减小非线性失真；引入电压串联负反馈，会增大输入电阻，减小输出电阻。
最后通过测量计算验证了AF≈1/F的结果。
此设计基本成功。
2.心得体会通过这次的课程设计，我们对模拟电子技术基础这门课有了更深更好的理解。
这些知识不仅在课堂上有效，在日常生活中更有着现实的意义，也对自已的动手能力是个很好的锻炼。
在设计过程中，整个组队的成员都努力的分析课题，积极参与讨论。
经过层层解剖，最终设计出了本实验的原理图，再运用各种软件进行绘图与仿真，大量运算，得到了检测结果。
本次课程设计，不仅锻炼了我们的动手能力，也提高了我们解决问题的能力，更明白了知识和团队的力量。
更重要的是，我们熟悉了常用电子器件的类别、型号、规格、性能以及其使用范围，学会了利用Multisim进行仿真。
我们能通过查找资料，查阅有关的电子器件图书等来帮助完成设计。
这次的设计让我们感受到，在我们不懂得问题上，利用网上和图书馆的资源，搜索查找需要的信息以及和同学之间相互讨论、相互交流、积极配合也尤为重要。
参考文献[1]《模拟电子技术基础》高等教育出版社[2]《模电数电基础实验及Multisim7仿真》浙江大学出版社.[3]《半导体集成电路》清华大学出版社[4]《模拟集成电子技术基础》东南大学出版社附录元件清单答辩记录及评分表。