多级电压放大器级间耦合方式有

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题目：多级电压放大器的设计 学院：通信与信息工程学院 班级：通信工程0803 学号：0807020315 姓名： 日期：2010.07.01

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精品文档目录

一、实验的设计目的及要求

1、课程设计的目的

2、课程设计的任务要求

二、实验原理

1、原理简述

2、原理图

3、元件的参数选择

三、仿真分析

1、直流工作点分析

2、放大倍数分析

3、交流分析

4、测输入输出电阻

5、极零点分析

6、失真分析

四、实验总结

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精品文档 课题 两级阻容耦合放大器的设计与仿真

一、设计目的及要求

(1)设计目的

1、进一步熟悉EDA 仿真软件的使用方法；

2、掌握测试多级放大器的电路参数及性能指标的方法；

3、能够较全面地巩固和应用“模拟电子技术”课程中所学的基本理论和基 本方法，并初步掌握电路设计的全过程（设计-仿真-PCB 板制作-调试安装）。

4、培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的模拟电子系统的能 力。

5、培养独立设计能力，熟悉EDA 工具的使用

(2)设计任务与要求

已知条件

(1)Vcc=12V

(2) 输入信号为Vi=10mV ，f=1kHz 的正弦波电压

(3)晶体管用2N2222A

技术指标

(1)放大器不失真电压V o ≥1V ，即放大倍数|Au|≥

通信与信息工程学院

电子设计与制作课程设计

班 级：姓 名：学 号：指导教师：设计时间：成 绩：

评 语：

电子信息工程1201

1207050117

2014.6.30———2014.7.4

通信与信息工程学院

二〇一四年

多级阻容耦合放大器的设计与仿真

一．设计目的

1.能够较全面的巩固和应用“模拟电子技术”课程中的基本理论和基本方法。并初步掌握电路设计的基本流程（设计-仿真-pcb板制作） 2.能灵活的应用各种元器件或者标准集成电路实现规定的电路。 3.培养独立思考，独立准备资料，独立设计模拟电子电路系统的能力 4.培养独立设计能力， 熟悉EDA工具的使用， 比如Multisim系列 （仿真分析）

5. 培养书写综合设计实验报告的能力。

二．设计内容和要求 1.电路性能指标 已知条件：

（1）电源电压VCC=12V； （2）负载电阻RL=2KΩ；

（3）输入信号为Vi=4mv，f=1KHZ的正弦波电压，信号源内阻Rg很小可忽略 技术指标：

（1）放大器不失真输出电压VO≥100

想

第6章 章

集成运算放大电路

6.1、 6.1、多级放大电路的耦合方式 及分析方法一、多级放大电路的耦合方式 二、多级放大电路的动态分析

想

一、耦合方式当单级放大电路不能满足多方面的性能要求 (如Au=104、Ri=2M 、 Ro=100 )时，应考 虑采用多级放大电路。组成多级放大电路时首 虑采用多级放大电路。 先应考虑如何“连接”几个单级放大电路， 先应考虑如何“连接”几个单级放大电路，耦 合方式即连接方式。 合方式即连接方式。 常见耦合方式有：直接耦合、阻容耦合、 常见耦合方式有：直接耦合、阻容耦合、变 压器耦合、光电耦合等。 压器耦合、光电耦合等。

想

1.阻容耦合 1.阻容耦合利用电容连接信号 源与放大电路、 源与放大电路、放大 电路的前后级、 电路的前后级、放大 电路与负载， 电路与负载，为阻容 耦合。 耦合。 共射电路 共集电路

Q点相互独立。不能放大变化缓慢的信号，低频 点相互独立。不能放大变化缓慢的信号， 点相互独立 特性差，不能集成化。 特性差，不能集成化。

想

2. 直接耦合既是第一级的集电极电阻， 既是第一级的集电极电阻， 又是第二级的基极电阻 能够放大变化缓慢的 信号，便于集成化， 信号，便于集成化， Q 点相互影响， 点相互影响

锁相放大器实验

锁相放大器实验（Lock-in amplifier）,简称LIA。它是一个以相关器为核心的检测微弱信号仪器，它能在强噪声情况下检测微弱正弦的幅度和相位。学习本实验的目的是使同学了解锁相放大器的基本组成,掌握锁相放大器的正确使用方法。

一、锁相放大器的基本组成

结构框图如图1所示。它有四个主要部分组成:信号通道、参考通道、相关器（即相关检测器）和直流放大器。

x(t) 前放 滤波 放大 乘法 低通 自流放大器 U0 r(t) 放大 移相 方波 图1 锁相放大器的基本结构框架

1. 信号通道

信号通道包括:低噪音前置放大器、带通滤波器及可变增益交流放大器。

前置放大器用于对微弱信号的放大，主要指标是低噪音及一定的增益（100～1000倍）。 可变增益放大器是信号放大的主要部件，它必须有很宽的增益调节范围，以适应不同的信号的需要。例如，当输入信号幅度为10nV，而输出电表的满刻度为10V时，则仪器

93

总增益为10V/10nV =10若直流放大器增益为10倍，前置放增益为10，则交流放大器的

5

增益达10。

带通滤波器是任何一个锁相放大器中必须设置的部件，它的作用是对混在信号中的噪音进行滤波，尽量排除带外噪音。这样不仅可以避免

第三章 单级放大试题

一、填空题

1、放大器的输入电阻越 ，就越能从前级信号源获得较大的电信号；输出电阻越 _____，放大器带负载的能力越强。 2、放大器是能将微弱信号放大成_____ 信号的电路。

3、已知某放大器的输入电压为100mV，输入电流为0.2mA，输出电压为1V，输出电流为2mA，则电压放大倍数为________；电流放大倍数为_________ ；功率放大倍数为 _____ 。功率增益为_______________。

4、基本单管共射（e）放大器具有_________ 和_________的作用。

5、放大器的静态是指放大器 _________________________ 时的工作状态。表示小信号放大器静态工作点的参数有VBEQ、IBQ、_________和_________ 。 6、在基本单管共射（e）放大电路中，当输入电流一定时，静态工作点设置太低将产生_________ 失真；静态工作点设置太高，将产_______失真。 7、在计算Q时，VBEQ的数值，锗管约为__________。 8、 _______通路常用以确定静态工作点； 通路提供了信号传输的途径。

实验2 仪器放大器和差动放大器

13223529 电信132

一．实验目的

（1）熟悉仪器放大器及其工作原理。 （2）熟悉差动放大器及其工作原理。

（3）掌握OPA2111、INA106的使用方法和应用电路。 （4）学会自动校零的方法，并会应用。

（5）熟悉小信号放大器的性能和特点，并会应用。 二．实验内容 1.电路设计与仿真

参照图11-2-5设计自动校零仪器放大器，图11-2-6设计高精度差动放大器，用Proteus 软件（或Multisim软件）对以上两个电路进行仿真，并记录仿真结果。 2．自动校零

当开关S1打在2、开关S2打在4时，完成自动校零功能，即零输入时，实现零输出。用数字万用表测量输出电压Uo，并记录数值。

图2-1

3．仪器放大器-1

当开关S1打在1、开关S2打在3时，完成小信号放大功能。 （1）用信号发生器在输入端Ui输入正弦信号，

频率为300Hz，电压（峰峰值）为50mV。用数字示波器观察输出端Uo的波形，并记录输出电压数值，计算放大倍数。

图2-2

输出电压=2.5V,放大倍数=

第四章作业 专业班级 姓名 学号

第4章 多级放大电路和集成运算放大器

自 测 题

4.1 判断题（正确的在括号内打“√”，否则打“×”）。

1. 现测得两个共射放大电路空载时的电压放大倍数均为-100，将它们连成两级放大电路，其电压放大倍数应为10000。( )

2. 阻容耦合多级放大电路各级的Q点相互独立，它只能放大交流信号。( ) 3. 直接耦合多级放大电路各级的Q点相互影响，它只能放大直流信号。( ) 4. 只有直接耦合放大电路中晶体管的参数才随温度变化。( ) 5. 互补输出级应采用共集或共漏接法。( )

6. 一个理想对称的差动放大电路，只能放大差模输入信号，不能放大共模输入信号。( ) 7. 共模信号都是直流信号，差模信号都是交流信号。( )

8. 对于长尾式差动放大电路，不论是单端输入还是双端输入，在差模交流通路中，发射极电阻RE一律可视为短路。( )

9. 在长尾式差动放大电路单端输入情况时，只要发射极电阻RE足够大，则RE可视为开路。( )

10. 带有理想电流源的差动放大电路，只要工作在线性范围内，不

DVI 延长放大器

概念：

长距离信号连接，DVI线材仅支持24号线/15米/1080P，超过此长度，则信号衰减亦供电不足。DVI信号延长线（15-50米），将放大器内置其中，布线简单，但相对昂贵。DVI网络延长器（50-100米），一收一发设置，外接电源，但布线繁琐。

鼎力DVI延长放大器（0-30米)取两者精华，连接DVI线缆，放大DVI信号。内置芯片放大信号，外接USB增强供电，亦支持USB外接供电。最高支持1920×1200@60Hz或者HDTV 1080P的信号延长至30米。广泛运用为DVI接口的长距离信号传输,如DVI画面分割器。尤其对于已经埋线的布线工程，具有弥补性作用。

应用范围

计算机显示及高清监控系统/教育、银行证卷系统/数字平板显示屏、大屏幕显示系统/高清影像显示、高清视频会议、高清投影系统/高清医学影象显示及投影系统/远程教育投影系统

结构原理

DVI输入==>> DVI 均衡器(放大信号）==>> DVI输出

技术优势

* 内置稳定芯片，放大延长信号

* 最高分辨率支持4K支持分辨率19200x1200@60hz最远传输35米 * 对于长距离供电减弱，辅助供电 * 标准USB A型接口，方便现场连接 * DVI连接输

摘 要

摘 要

运算放大器是模拟集成电路中最重要的，通用的单元模块，增益和单位增益带宽是衡量运算放大器性能优劣的两个最重要的指标，长期以来不断地提高运放的增益和单位增益带宽指标一直是高性能运放设计的努力方向之一。同时随着便携式应用和生物医学应用的发展，低电源电压，低功耗模拟和混合信号集成电路的需求也会增大，所以，低电压低功耗的运算放大器设计也是非常必要的

本文对衬底驱动MOSFET技术进行了研究和分析，对不同结构的放大器电路进行了对比，在此基础上设计了一个输入级为衬底驱动的高带宽高增益运算放大器电路。运放采用两级结构，输入级为衬底驱动的差动输入对结构，有效避开了阈值电压的限制。

电路基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计，在1.8V的电源电压下采用Cadence Spectre软件进行仿真，并完成多种工艺角下的AC特性仿真。最终测得直流开环增益为81.08dB，单位增益带宽42.14MHz，相位裕度PM=65.93°，输出电压范围为273mV~1.59V，功耗为864μW。

关键词：模拟集成电路 衬底驱动 跨导运算放大器 高带宽高增益

ABSTRACT

ABSTRACT

Operational amplifier is the

摘 要

摘 要

运算放大器是模拟集成电路中最重要的，通用的单元模块，增益和单位增益带宽是衡量运算放大器性能优劣的两个最重要的指标，长期以来不断地提高运放的增益和单位增益带宽指标一直是高性能运放设计的努力方向之一。同时随着便携式应用和生物医学应用的发展，低电源电压，低功耗模拟和混合信号集成电路的需求也会增大，所以，低电压低功耗的运算放大器设计也是非常必要的

本文对衬底驱动MOSFET技术进行了研究和分析，对不同结构的放大器电路进行了对比，在此基础上设计了一个输入级为衬底驱动的高带宽高增益运算放大器电路。运放采用两级结构，输入级为衬底驱动的差动输入对结构，有效避开了阈值电压的限制。

电路基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计，在1.8V的电源电压下采用Cadence Spectre软件进行仿真，并完成多种工艺角下的AC特性仿真。最终测得直流开环增益为81.08dB，单位增益带宽42.14MHz，相位裕度PM=65.93°，输出电压范围为273mV~1.59V，功耗为864μW。

关键词：模拟集成电路 衬底驱动 跨导运算放大器 高带宽高增益

ABSTRACT

ABSTRACT

Operational amplifier is the