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多级放大器

第五章-分立半导体电路

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零部件和材料

  • 三个NPN晶体管 - 模型2N2222或2N3403推荐(无线电小屋目录#276-1617是一包十五NPN晶体管的理想,适用于此和其他实验)
  • 两节6伏电池
  • 一个10kΩ电位器,单圈,线性锥度(无线电小屋目录#271-1715)
  • 1MΩ电阻
  • 三个100 kΩ电阻
  • 三个10kΩ电阻

交叉引用

电路中的课程第3卷第4章:“双极结晶体管

学习目标

  • 多级直接耦合共发射极放大电路的设计
  • 放大器电路中负反馈的影响

原理图

插图

指示

通过连接三个共发射极放大器将先前晶体管的集电极端子连接在一起到基座(电阻器)的下一个晶体管的电压增益-每一级化合物的电压增益,以提供一个非常高的总体电压增益。我建议构建这个电路没有1 MΩ反馈电阻,开始,看看自己只是高不受限制的电压增益。

你可能会发现不可能调整电位器为一个稳定的输出电压(在满电源电压或零饱和),增益是如此之高。即使你不能很好地调整输入电压以稳定最后一个晶体管的有源范围的输出电压,你应该能够告诉输出-输入关系是反相的;也就是说,当输入变低时,输出趋向于驱动高电压,反之亦然。

由于公共发射极“阶段”中的任何一个自身反转,因此偶数分段的共同发射极放大器提供非变速器响应,而奇数阶段提供反相。您可以通过测量集电极到地电压来遇到这些关系在每个晶体管在调整输入电压电位器时,注意输出电压是否随输入电压的增加而增加或减少。

将1MΩ反馈电阻连接到电路中,将最后一个晶体管的收集器耦合到第一晶体管的基座。由于该三级放大器的整体响应是反相,因此通过从最后一个晶体管的输出到第一晶体管的输出到第一应该的反馈信号消极的在自然界。

因此,它将起到稳定放大器的响应和最小化电压增益的作用。你应该注意到增益的减少,因为输出信号对输入信号的灵敏度降低了(电位器位置的改变)。

简单地说,放大器几乎是“触摸”,因为它没有反馈电阻到位。与较早的实验中讨论的简单共通放大器一样,这里是一个好主意,使输入的表与输出电压数字进行了计算,可以计算电压增益。

用不同的反馈电阻值进行实验。你认为会有什么效果呢减少反馈电阻上有电压增益?怎么样增加在反馈电阻吗?试试看吧!

使用负反馈来“驯服”高增益放大器电路的一个优点是,由此产生的电压增益更多地依赖于电阻值,而较少地依赖于组成晶体管的特性。这很好,因为制造一致的电阻要比制造一致的晶体管容易得多。

因此,通过建立一个具有任意高电压增益的分阶段晶体管网络,然后通过负反馈精确地降低增益,可以更容易地设计出具有可预测增益的放大器。这是同样的原则,用于制造运算放大器电路表现得如此可预测。

该放大器电路有点简化在实际的多级电路中通常会遇到的内容。Rarely is a pure common-emitter configuration (i.e. with no emitter-to-ground resistor) used, and if the amplifier’s service is for AC signals, the inter-stage coupling is often capacitive with voltage divider networks connected to each transistor base for proper biasing of each stage.

射频放大器电路通常是变压器耦合的电容器与变压器绕组并联连接,用于谐振调谐。

电脑仿真

与Spice节点号的原理图:

网表(制作包含以下文本,逐字的文本文件):

多级放大器VSUPPLY 1 0 DC 12 VIN 2 0 R1 2 3 100K R2 1 4 10K Q1 4 3 0 MOD1 R3 4 7 100K R4 1 5 10K Q2 5 7 0 MOD1 R5 5 8 100K R6 1 6 10K Q3 6 8 0Mod1 RF 3 6 1MEG .Model Mod1 NPN BF = 200 .dc Vin 0 2.5 0.1 .plot DC V(6,0)V(2,0)。

该模拟绘制输出电压抵抗输入电压,并允许以数字形式的那些变量进行比较:印刷到绘图左侧的电压数字列表。您可以通过采用任何两个分析点来计算电压增益并将输出电压的差除以输入电压的差异,就像您为实际电路一样。

实验不同的反馈电阻值(RF.),并查看对整体电压增益的影响。你注意到一个模式了吗?这里有一个提示:总体电压增益可以通过使用的电阻数字来近似r1RF.,不参考任何其他电路元件!

相关工作表: