设计一个场效应管放大电路
如图所试:这是一个用3DJ6结型场效应管制作的单管放大器,其中电路元件参数:C1=0.1微法(无极性电容),C2=10微法50伏电解电容,接D级一端为正极。
CS=4.7微法50伏电解电容,接地端为负极。RG=2兆欧姆,RD=100K欧姆,
RS=47K欧姆,RL=20-30K欧姆,电源电压ED=20伏
静态工作点:因为UGS=-IDRS,所以在转移特性曲线上,源极负载线是通过原点,斜率为tga=-1/RS的一条直线。源极负载线与转移特性的交点Q就是场效应管的静态工作点。Q点参数:ID=0.05毫安,UGS=-0.25伏。
电压放大倍数AU=-Rl`*gm
3DJ6的gm=1豪伏/伏,RL`=RD//RL=20K
Av=-1*20=20倍。
这个要求的放大电路要求不高,所以可以随便选一个运放就可以,这里选用ne5532,很常用的一种运放。反相放大,只要反馈电阻与输入电阻的比为20就可以,即200k/10k=20,电路如图:
一、设计规格和要求:
1.源信号:电流20μA,10 kΩ, 带宽1kHz~1MHz, 单端接地。 2.负载信号:电压输出,10 kΩ//100 pF, 最大有效电压 1V,单端接地。 3.噪声:SNR >50 dB。。 4.电源抑制比: PSRR>-60dB。
5.要求仿真: 放大器的瞬态响应,信噪比,带宽,电源抑制比等。 6.设计环境:PSPICE
二、实验步骤:
1.认真阅读实验设计要求;
2.查阅相关资料,理解跨阻放大器设计原理和相关理论知识;
3.用仿真软件画出原理图; 4.给各个元件设置参数;
5.运行仿真波形图并观察比对仿真结果。
三、电路图的设计
由设计要求连接电路图如下图所示:
1、简单的pspice9.2实验入门。
2、电路2参数。
信号源:ISIN:IOFF=0;IAMPL=10uA;FREQ=10kΩ 。
电阻: Rs=10 kΩ;Rb1=60 kΩ;Rb2=9.1 kΩ;Rc=23.8 kΩ;Rf=100 kΩ;RL= 10 kΩ 。
电容: C1=C2=10uF;CL=10p 。
电源: VCC=5V。
用AD620做放大电路,把信号放大100倍很容易,只要把仪表放大器第一级的外接比例电阻设置为500Ω就行。但是调零不容易,因为AD620把仪表放大器第二级的比例电阻制造在芯片内部,而正常的仪表放大器调零电路是要调整比例电阻的阻值。
其中R1是调增益电阻,R8是调零电阻,但是AD620把R2~R7都制作在芯片内部(如虚线框内),只留出了R1的接线端。
扩展资料:
电压放大器 - 这是放大器的最常见的类型。输入电压被放大到较大的输出电压。放大器的输入阻抗高,输出阻抗低。
电流放大器 - 该放大器能将输入电流变为一个较大的输出电流。放大器的输入阻抗低,输出阻抗高。
互导放大器 - 该放大器在变化的输入电压下的响应为提供一个相关的变化的输出电流。
互阻放大器 - 该放大器在变化的输入电流下的响应为提供一个相关的变化的输出电压。该设备的其他名称是跨阻放大器和电流电压转换器。
在实践中,一个放大器的功率增益将取决于所用的源阻抗和负载阻抗以及内在的电压/电流增益而一个射频(RF)放大器可以具有其最大功率传输的阻抗,音频和仪表放大器通常优化输入和输出阻抗,以使用最小的负载并获得最高的信号完整性。
一个声称增益为20 dB的放大器可能具有10倍的电压增益和远超过20 dB(100功率比)的可用功率增益,但实际上可以提供一个低得多的功率增益,比如输入是一个600 Ω的麦克风,输出接在一个47 kΩ的功率放大器的输入端上。
参考资料来源:百度百科-放大电路
二级放大电路设计:
最基本的COMS二级密勒补偿运算跨导放大器的结构如图所示。主要包括四部分:第一级输入级放大电路、第二级放大电路、偏置电路和相位补偿电路。
放大电路(amplification circuit)能够将一个微弱的交流小信号(叠加在直流工作点上),通过一个装置(核心为三极管、场效应管),得到一个波形相似(不失真),但幅值却大很多的交流大信号的输出。实际的放大电路通常是由信号源、晶体三极管构成的放大器及负载组成。
通常,一个多级放大电路都需要加入大环路负反馈,以使电路稳定
但是应该明白,每一级放大电路都对一些频率信号产生相移;
因此,大环路负反馈电路会对某些信号起着正反馈的作用,从而导致放大电路产生自激振荡;
所以必须考虑给放大电路加上相位补偿电路,以及限制输入信号的带宽,降低频率高端增益等等。
去弄个线性音频功率放大器,接成电流负反馈模式,解决这种问题很easy。题目的频率是音频里的低频(20~20KHz),负载也是扬声器的阻抗范围(4~16Ω)。
推荐你用TI的LM3886集成功放,相当好的经典器件,来自于TI收购的国家半导体NSC,峰值电流10A,用在1A电流太小case了,网页链接。如果你正在做TI杯赛,那TI很乐见你用了TI的器件。
去翻它的手册,里面有好多应用电路。或者就当作一个运算放大器来用,接成电流负反馈形式。下图这个串联电流负反馈里的运放,用LM3886替换,外部电源和辅助器件照着LM3886手册自己加上。RL是10Ω的负载,Rf是反馈电阻。电路走线要短粗,防止自激;若有自激,照着手册加上适当的稳定网络。电源电压根据±Vcc >1.2×I×R计算,其中R=Rf+RL
电流取样就用电阻就行,无感电阻,阻值根据你需要的增益替换,公式在图里了。比如需要增益1,也即1V电压产生1A电流,那电阻用1Ω;需要10倍增益,0.1V电压产生1A电流,用0.1Ω电阻。都是标准元件,容易买到,音响发烧友常用。不要用电流互感器之类的感性元件反馈(铁心非线性,不适合宽带)。
如图所示:
能增加信号的输出功率。它透过电源取得能量来源,以控制输出信号的波形与输入信号一致,但具有较大的振幅。依此来讲,放大器电路亦可视为可调节的输出电源,用来获得比输入信号更强的输出信号。
放大器的四种基本类型是电压放大器、电流放大器、互导放大器和互阻放大器。进一步的区别在于输出是否是输入的线性或非线性表示。放大器也可以通过在信号链中的物理位置来分类。
扩展资料:
四个基本类型的放大器,如下所示:
电压放大器 - 这是放大器的最常见的类型。输入电压被放大到较大的输出电压。放大器的输入阻抗高,输出阻抗低。
电流放大器 - 该放大器能将输入电流变为一个较大的输出电流。放大器的输入阻抗低,输出阻抗高。
互导放大器 - 该放大器在变化的输入电压下的响应为提供一个相关的变化的输出电流。
互阻放大器 - 该放大器在变化的输入电流下的响应为提供一个相关的变化的输出电压。该设备的其他名称是跨阻放大器和电流电压转换器。
参考资料来源:百度百科-放大电路
简单说就是:
1)工作带宽,如果输入信号的频带很宽,一路放大可能无法满足时,可考虑分频段放大;
2)增益的设定,放大器要输出多大的信号才能满足后级的需要。如果输入信号的动态范围比较小,则其增益基本是定值,如果输入信号的动态范围比较大,为保证不失真输出,则其增益要允许在一个范围内变化;
3)根据输入输出阻抗的要求,设计电路结构,电源的安排,元器件的选择等等
大致这些吧。