一、实验要求
利用简单的三级放大电路实现对小信号放大1000倍,输入电阻大于等于100千欧,输出电阻限于等于500欧的目的。 二、实验环境 Pspice仿真软件。 三、实验过程与分析 初步设计:
1、初步设计为第一级为共集放大电路,第二、三级为共射放大电路,分两次对信号进行放大。
2、由于输出电阻为500欧,设计第三级RC为500Ω,放大倍数为25倍,射级电阻的目的是保
证一定的输入电阻,防止二、三级间损耗过大。
3、第二级放大倍数较大所以设计不带射级电阻,以尽量扩大放大倍数。但需要考虑到第二级输出电阻不能过大,所以RC不应该过大。
4、第一级应保证足够大的输入电阻,由于共集电路的限制所以暂时没有考虑输出电阻。 5、电源利用正负6V电源。
6、为了使计算方便,三级间的连接方式使用阻容耦合的方式,使其静态工作点不互相影响。 7、利用以上的初步设计计算了电阻,在电阻的选取中主要考虑了各级放大电路的静态工作点,使UCE尽量保持在6V左右,以保证较大的放大幅度。 进行仿真:
1、 仿真过程中放大倍数没有准确的稳定在1000倍,通过调整了一些电阻的值使其在一定的频
率范围内保持了1000(电容的值选取较大)。
2、 在输出电阻的测量中没有问题,输出电阻在允许范围内。
3、 在测量输入电阻时遇到了较大的问题,比计算中的共集输入电阻小了很多,被这个问题困惑
了很久,最终通过仔细分析交流微变等效电路,发现第二级的输入电阻也对第一级的输入电阻产生了很大的影响(相当于负载),由于第二级的Rπ较小,所以极大的影响了第一级的输入电阻。所以通过进一步的调整第二级的ICQ,来改变第二级的Rπ,使输入电阻达到100KΩ。 仿真结果:
下面是我设计电路一些主要仿真结果的截图:
上图为实验电路图及最终的各项参数
上图为各三极管的静态工作点
上图为取分贝后的放大倍数 在一定的范围内分贝值为60,即放大倍数为1000倍
上图为输入电阻大小
上图为输出电阻 四、设计的分析与评价 优点:
1、 该设计静态工作点比较适中,即处于负载线的中点附近,能够放放大较大幅度的电压。 2、 放大倍数精确,输入、输出电阻均满足设定要求。 缺点:
1、使用阻容耦合,不能够较好的放大直流信号。
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