两级直接耦合放大电路的调试.docx
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两级直接耦合放大电路的调试
摘要
直接耦合是级与级衔接方法中最简略的,就是将后级的输入与前级的输出衔接在一路,一个放大电路的输出端与另一个放大电路的输入端直接衔接的耦合方法称为直接耦合.别的直接耦合放大电路既能对交换旌旗灯号进行放大,也可以放大变更迟缓的旌旗灯号：
并且因为电路中没有大容量电容,所以易于将全体电路集成在一片硅片上,构成集成放大电路.因为电子工业的飞速成长,使集成放大电路的机能越来越好,种类越来越多,价钱也越来越便宜,所以直接耦合放大电路的应用越来越普遍.除此之外很多物理量如压力.液面.流量.温度.长度等经由传感器处理后改变成微弱的.变更迟缓地非周期旌旗灯号,这类旌旗灯号还缺少以驱动负载,必须经由放大.这类旌旗灯号不克不及经由过程耦合电容逐级传递,所以,要放大这类旌旗灯号,采取阻容耦合放大电路显然是不成的,必须采取直接耦合放大电路.但是各级之间采取了直接耦合的衔接方法后却消失了前后级之间静态工作点互相影响及零点漂移的问题,在此重要剖析零点漂移的产生原因,并查找解决的办法.
症结词：
直接耦合;静态工作点;零点漂移
目次
1.绪论1
2.计划的肯定2
3.总体电路设计和仿真剖析4
4.工作道理.硬件电路的设计或参数的盘算6
5.心得领会8
参考文献8
附录9
1.绪论
直接耦合两级放大电路
为了传递变更迟缓的直流旌旗灯号,可以把前级的输出端直接接到后级的输入端.这种衔接方法称为直接耦合.如图1所示.直接耦合式放大电路有很多长处,它既可以放大和传递交换旌旗灯号,也可以放大和传递变更迟缓的旌旗灯号或者是直流旌旗灯号,且便于集成.现实的集成运算放大器其内部就是一个高增益的直接耦合多级放大电路.直接耦合放大电路,因为前后级之间消失着直流畅路,使得各级静态工作点互相制约.互相影响.是以,在设计时必须采纳必定的措施,以包管既能有用地传递旌旗灯号,又要使各级有合适的工作点.
图1直接耦合两级放大电路
直接耦合放大电路的特别问题──零点漂移
直接耦合放大电路消失的最凸起的问题是零点漂移问题.所谓零点漂移是指当把一个直接耦合放大电路的输入端短路时因为各种原因引起输出电压产生漂移（摇动）.
产生零点漂移的原因很多.如晶体管的参数（
.
.
等）随温度的变更.电源电压的摇动等,个中,温度的影响是最重要的.在多级放大电路中,又以第一.二级的漂移影响最为轻微.是以克制零点漂移侧重点在于第一.二级.在直接耦合放大电路中,克制零点漂移最有用的办法是采取差动式放大电路.是以直接耦合放大电路的输入级普遍采取这种电路.
2.计划的肯定
两级耦合放大电路
直接耦合放大电路
级与级之间不经电抗元件而直接衔接的方法,称为直接耦合.
可以或许放大变更迟缓的旌旗灯号,便于集成化,Q
点互相影响,消失零点漂移现象.输入为零,输出产生变更的现象称为零点漂移.当输入旌旗灯号为零时,前级由温度变更所引起的电流.电位的变更会逐级放大.
既是第一级的集电极电阻,又是第二级的基极电阻.
图2直接耦合放大电路
零点漂移
当输入旌旗灯号为零时,输出端电压偏离本来的肇端电压迟缓地无规矩的高低漂动,这种现象叫零点漂移.
产生原因---温度变更.电源电压的摇动.电路元件参数的变更等等.
第一级产生的零漂对放大电路影响最大.
零点漂移是指当放大电路输入旌旗灯号为零时,因为受温度变更,电源电压不稳等身分的影响,使静态工作点产生变更,并被逐级放大和传输,导致电路输出端电压偏离原固定值而高低漂动的现象.显然,放大电路级数愈多.放大倍数愈大,输出端的漂移现象愈轻微.轻微时,有可能使输入的微弱旌旗灯号湮没在漂移之中,无法分辨,从而达不到预期的传输后果,是以,进步放大倍数.下降零点漂移是直接耦合放大电路的重要抵触.
产生零点漂移的原因很多,如电源电压不稳.元器件参数变值.情形温度变更等.个中最重要的身分是温度的变更,因为晶体管是温度的迟钝器件,当温度变更时,其参数
.
.
都将产生变更,最终导致放大电路静态工作点产生偏移.此外,在诸身分中,最难掌握的也是温度的变更.
温度变更产生的零点漂移,称为温漂.它是权衡放大电路对温度稳固程度的一个指标,界说为：
（1）
即温度每升高1℃时,输出端的漂移电压
折合到输入端的等效输入电压
.式中
为放大电路总的电压放大倍数,
（℃）为温度变更量
克制零点漂移的措施
克制零点漂移的措施,除了精选元件.对元件进行老化处理.选用高稳固度电源以及用第二单元中评论辩论的稳固静态工作点的办法外,在现实电路中常采取抵偿和调制两种手腕.抵偿是指用别的一个元器件的漂移来抵消放大电路的漂移,假如参数合营得当,就能把漂移克制在较低的限度之内.在分立元件构成的电路中经常应用二极管抵偿方法来稳固静态工作点.在集成电路内部应用最广的单元电路就是基于参数抵偿道理构成的差动式放大电路.调制是指将直流变更量转换为其它情势的变更量（如正弦波幅度的变更）,并经由过程漂移很小的阻容耦合电路放大,再没法将放大了的旌旗灯号还原为直流成份的变更（有关调制的概念将在第九单元中评论辩论）.这种方法电路构造庞杂.成本高.频率特征差.
阻容耦合放大电路
图3为两级阻容耦合放大电路.图中两级都有各自自力的分压式偏置电路,以便稳固各级的静态工作点.前级的输出与后级的输入之间经由过程电阻
和
相衔接,所以叫阻容耦合放大电路.阻容耦合不合适于传递变更迟缓的旌旗灯号,更不克不及传递直流旌旗灯号.在集成电路中,因为制造工艺的限制,无法采取阻容耦合.
图3阻容耦合放大电路
多级放大器的第一级叫输入级,最后一级叫输出级.多级放大器的输入电阻,就是第一级的输入电阻;多级放大器的输出电阻,就是最后一级放大电路的输出电阻.多级放大器总的电压放大倍数等于各级电压放大倍数的乘积,即
（2） 因为每一级共射接法的放电路对所放大的交换旌旗灯号都有一次倒相感化,是以,在图3所示的两级阻容耦合放大电路中,其输出电压
与输入电压
同相.
3.总体电路设计和仿真剖析
仿真电路
图4中所示电路为两级直接耦合放大电路,第一级为双端输入,单端输入差分放大电路,第二级为公设放大电路.
因为在分立元件中很难找到在任何温度下均具有完整雷同特征的两只晶体管,因而就很难实现共模克制比很高的差分放大电路.在Multisim情形下可以做到两只晶体管特征基底细同.
静态工作点调试电路如图4所示.
图4静态工作点调试电路图
（a）
（b）（c）
图5两级直接耦合放大电路测试
（a）静态工作点的调试和电压放大倍数的测试
（b）（c）为电压表读数
图6共模放大倍数测试电路
图7共模放大倍数的测试
4.工作道理.硬件电路的设计或参数的盘算
仿真内容
（1）调剂电路的静态工作点,使电路在输入电压为零时输出电压为零.用直流电压表测量Q2.Q3集电极静态点位,测试电路见图4所示.
（2）测试电路的电压放大倍数,输入电压的峰值为2mV的正弦波,从示波器可读出输出电压的峰值,由此得电压放大倍数.测试办法见图4所示.
（3）测试电路的共模克制比.加共模旌旗灯号,从示波器可读出输出电压的峰值,得共模放大倍数,从而的共模克制比.测试电路见图6所示.
仿真成果
（1）静态工作点的调试见表1
表1静态工作点的调试
/kΩ
/V
/mV
-1103
-1282
（2）电压放大倍数的测试见表2
表2电压放大倍数的测试
输入差模旌旗灯号/mV
第一级输出电压峰值/mV
第一级差模放大倍数
第二级输出电压峰值/mV
第二级电压放大倍数
全部电路的电压放大倍数
2
（3）共模放大倍数的测试见表3
表3共模放大倍数的测试
输入共模旌旗灯号电压峰值/mV
第一级输出电压峰值/pV
第二级输出电压峰值/pV
第一级共模放大倍数
全部电路的共模放大倍数
共模克制比
100
结论
（1）因为直接耦合方大电路各级之间的静态工作点互相影响,一般情形下,应高经由过程EDA软件调试各级之间的静态工作点,根本合适后再搭建电路,进行现实测试.
（2）当输入级为差分放大电路时,电路的电压放大倍数是指差模放大倍数.
（3）具有幻想对称的差分放大电路克制共模旌旗灯号的才能很强,是以以它作直接耦合多级放大电路的输入级可进步全部电路的的共模克制比.
5.心得领会
经由这段时光的艰难斗争,我的课程设计终于完结了.我在此次课程设计中可以说是受益匪浅,不但将书本上的理论常识进行了深刻懂得,同时也明确了实践的重要性.要想设计出一个较好的电路,光靠书本上的常识还远远不敷,要联合现实情形全方面的去思虑,经由多次不竭修正验证后使其达到须要的机能指标.在设计的进程中计划的选择尤为重要,不经要斟酌到是否知足设计的机能指标,还要尽量使其电路构造简略.设计的进程中不免会碰到很多问题,这时则须要我们开动头脑,查阅材料,联合所学常识去剖析解决问题.课程设计不但是一门义务,更多的是教会我们如何灵巧应用书本上所学的常识,造就我们擅长查询拜访研讨,勤于创造思维,勇于大胆开辟的自立进修和工作风格.固然这段时光设计异常辛劳,但更多的是收成的喜悦.
参考文献
《低频电子线路》张肃文高级教导出版社
《电子线路集》人平易近邮电出版社
《电子技巧基本数字部分》康华光高级教导出版社
《模仿电子技巧基本》童诗白高级教导出版社
附录
元器件清单如表1
表1元器件清单
编号
器件
型号
数目
标号
1
三极管
BJT_NPN_VIRTUAL
3
Q1.Q2.Q4
2
三极管
BJT_PNP_VIRTUAL
1
Q3
3
直流电压源
AC_POWER
2
V1.V2
4
稳压二极管
ZENER_VIRTUAL
1
D1
5
电阻
1
Rc2
6
电阻
2k
1
R2
7
电阻
500
1
R3
8
电阻
10k
1
R4
9
电阻
12k
1
R1
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