前言
今天写负反馈放大电路的设计
负反馈放大电路基本原理
\[i_4=i_f+i_e
\]
联立上式得$$\frac{v_i}{R_4}=\frac{u_o-u_i}{R_f}+\frac{v_o}{A}{\cdot}\frac{R_4+R_f}{R_4{\cdot}R_f}$$
解得$$A_u=\frac{v_o}{u_i}=\frac{1}{\frac{1}{A}+\frac{R_4}{R_4+R_f}}$$
当A十分大时$$A_u{\approx}\frac{R_4+R_f}{R_4}$$
100倍电压放大电路设计
设计NPN+PNP直接耦合的100倍电压放大电路
1. 确定直流电源电压
这里选\(12V\)电压电源。
2. 确定\(R_3\)和\(R_4+R_5\)
方法和之前讲的一样,这里静态集电极电流取\(I_{CQ1}=2mA\)。
静态集电极与发射极间电压取电源电压的一半\(U_{CEQ1}=V_{CC}/2=6V\),则\(R_3+R_4+R_5=6V/2mA=3k\Omega\)。
取\(R_4+R_5\)的压降为2V,则\(R_4+R_5=2V/2mA=1k\Omega\),则\(R_3=2k\Omega\)。
3. 偏置电路的设计
方法在第一篇讲过,取标称电阻值得 \(R_1=13k\Omega\)和\(R_2=39k\Omega\)。
4. 确定PNP放大电路
\(Q_1\)的静态集电极电位\(U_{CQ1}=2mA\times2k\Omega=4V\),则 \(Q_2\)的静态发射极电位\(U_{EQ2}=4V-0.7V=3.3V\)。
取\(I_{CQ2}=2mA\),则\(R_7=3.3V/2mA=1.65k\Omega\),取标称值电阻\(1.6k\Omega\)。
为使\(U_{CEQ2}=V_{CC}/2=6V\),则\(R_6=\frac{12V-3.3V-6V}{2mA}=1.35k\Omega\),取标称值电阻\(1.3k\Omega\)。
5. 确定负反馈电路
由开篇讲的理论可知,取\(R_f=10k\Omega\)时,\(R_4=\frac{10k\Omega}{100-1}=101\Omega\),取标称值电阻值\(100\Omega\),则\(R_5\)取\(910\Omega\)。
然后耦合电容和旁路电容都取\(22uF\)。
6. Multisim仿真验证
设置好参数进行仿真,如下图
![仿真](https://img-/1223180656836.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2w5ODA0MDE=,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center =960x720)
测得此电路电压放大倍数\(A_u=\frac{776.246mV}{10mV}\approx77.6倍\),离计算的值有偏差,调整R4的阻值使电压放大倍数为100倍,测得\(R_4\)取\(75\Omega\)时满足要求,如下图所示
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