多级放大电路设计及测试

一．实验目的

1.理解多级放大直接耦合放大电路的工作原理和设计方法。 2.学习并熟悉设计高增益的多级直接耦合放大电路的方法。 3.掌握多级放大器性能指标的测试方法。 4.掌握再放大电路中引入负反馈的方法。

二．实验预习与思考 基本要求：

用给定的三极管2SC1815（NPN），2SA1015(PNP)设计多级放大器，已知

Vcc=+12V，Vee=-12V，要求设计差分放大器恒流源的射极电流Ieq3=1-1.5mA,第二放大级射极电流Ieq4=2-3mA；差分放大器的单端输出不失真电压增益至少大于10倍，主放大级的不失真电压增益不小于100倍；双端输入电阻大于10KOhm，输出电阻小于10Ohm，并保证输入级和输出级的直流电流为为零。

三．测试方法

静态工作点、增益、输入、输出阻抗、幅频特性等测试方法请参看前面的教学内容。

四．实验内容

用Multisim仿真设计结果，并调节电路参数以满足性能指标要求。给出仿真结果。

仿真实验电路：

测得放大电路单端输入电阻约为10KOhm，放大倍率3094.53倍。

由于放大倍率较大，如采用Ui=5mV，10kHz交流电，则放大电压Uo=Ui*Au=15.47V，超出了放大电路的最大输出，因此接下来的仿真实验采用交流电压为100uV，500Hz的交流电源。 1.静态工作点测试 Ubq1 Uceq1 Ieq1 Ueq4 Ieq4 Uecq4 0 3.206V 1.374mA 11.394V 2.281mA 4.757V 测试电路：

2.电路放大倍率的测试 差分放大级： Ui1 Uo1 100uV 1.346mV 主放大级： Ui2 Uo2 1.346mV 309.453mV 总放大倍数：Au= 3094.53倍 测试电路：

Av1 13.46倍 Av2 229.9倍

测试截图：

差分输入，输出波形：

主放大级输入、输出波形：

总输入，输出波形：

2.输入电阻测试 U U’ 100uV 49.085uV R 10kOhm Ri 10.372kOhm 测试电路： 测试结果:

输出电阻：Ro=4.032hm 3.频率特性的测量 F(Hz) 0.01fh 0.05fh 0.1fh 0.5fh fh 2fh 5fh 10fh 370 1850 3.7K 18.5 37K 74K 185K 370K Au(dB) 69.790 69.811 69.798 69.328 67.71 65.573 54.922 46.614 分析电路：

测试结果： 幅频特性：

相频特性：