三极管构成的电流负反馈放大器
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2021-04-09 07:44
▌1.题目
设计一个有三极管构成的电流负反馈放大器，放大倍数不小于100倍，集电极最大电流不超过20mA，当负载由1000欧姆变10欧姆时，要求输出电流的波动幅度小于5%。
▌2.项目总体功能图
▌3.测试条件
频率为500HZ、幅度为5mv的正弦波。
▌4.设计原理
电流负反馈放大器的输入是电压信号，在输入端基本放大器与反馈网络应电流负反馈放大器的输入是电压信号，在输入端基本放大器与反馈网络应串联，以增大输入电阻，电流负反馈放大器的输出是电流信号，在输出端基本放大器与反馈网络应串联，以提高输出电阻。
该电路由分立元件搭建，在输入级用基本共集电极放大电路做阻抗变换，其以阻容耦合的方式与由分压偏置共射级放大电路和电流负反馈电路组成的电流负反馈相连接。
▌5.电路原理图
▌6.仿真图
波动幅度仿真图如下：
1.负载RL为100欧时：
2.负载RL为1000欧姆时：
▌7.分解设计
基本共集电极放大电路：
分压偏置共射级放大电路和反馈电路：
▌8.输入说明
电源：直流12V
信号源：正弦波，幅度5mVp-p，频率500Hz.
示波器：双踪CHOP模式，自动触发状态；水平1ms/div；CH1道5mV/div，CH2通道1V/div.
▌9.仿真预计输出
放大倍数不小于100倍，集电极最大电流不超过20mA，当负载由1000欧姆变到100欧姆时，要求输出电流的波动幅度小于10%。10.测试结果记录：
（1）负载RL为100欧时：
Q1静态工作点为6.006V近似等于VCC/2=6V，Q2静态工作点为6.015V近似等于VCC/2=6V，由仿真图得出输出电压为：-1.198V（取正数），输入电压为：9.998mV。
放大倍数=输出电压/输入电压
计算得出放大倍数为Au=1.198×1000/9.998=119.8倍(满足放大倍数不小于100倍)
（2）负载RL为1000欧姆时：
Q1静态工作点为6.006V近似等于VCC/2=6V，Q2静态工作点为6.015V近似等于VCC/2=6V，由仿真图得出输出电压为：-1.230V（取正数），输入电压为：9.965mV。
由 放大倍数=输出电压/输入电压
计算得出放大倍数为Au=1.230×1000/9.965=123.4倍(满足放大倍数不小于100倍)
根据仿真图
计算得波动幅度为：（1.230-1.198）/1.198=2.7%<5%，符合设计要求。
▌10.测试结果分析
实际的测试结果表明，本电路的电压放大倍数约为112倍，负载由1000欧姆变到100欧姆时，输出电流的波动幅度为2.7%，已经满足题目的设计要求。同时Q1和Q2的集电极电流均不超过20mA,满足题目要求。
▌11.调试中遇到的问题及其解决方法
1.放大电路连接不能出波型？
可能是连接电路图时，在画线步骤出现线路交叉打点。
2.电路出波后，输出波出现了削底?
当时我们的电路用的幅度是10mV所以当我们要调节输入的频率使之不失真，当我们减小频率后见波的失真减小最后调到5mV时就不再失真。
3.当负载由1000欧姆减小到100欧姆时，很难保证输出电流变化幅度在5%以内？
经过多次调试，包括更换不同阻值的电阻增大负反馈终于得到了较为合理的数据。
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