測試放大電路的幅頻特性

測試放大電路的幅頻特性

課程名稱：測試放大電路的幅頻特性實驗?zāi)康模赫莆辗糯箅娐贩�頻特性的測量方法，總結(jié)和驗證放大器的放大倍數(shù)與信號頻率的關(guān)系。

實驗器材：單管共射極放大電路板，模擬電路實驗箱，萬用表，交流毫伏表，信號源，示波器。

實驗地點：模擬電子技術(shù)實驗室實驗步驟：（電路如圖）

1Rw500K_LINKey=A50%XSC1ExtTrig+_A+_+B_XSC2ExtTrig+_A+_+B_3Rb220kCb10uF-POL2Rb120kRc2.4kCc4Q110uF-POLUo62N27145Re1.0kCe47uF-POLRL2.4kVCC12VXMM20XMM17Ui50mV1kHz0Deg附圖：測試幅頻特性接線圖

1、應(yīng)用信號源、示波器和萬用表，調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點至最大輸出不失真。2、應(yīng)用交流毫伏表，調(diào)節(jié)信號頻率、兼顧調(diào)節(jié)Us幅度，在Uo不失真前提下測量出Uom.

3、逐漸下調(diào)信號頻率f至

Uo=0.707Um，測量出下限頻率fL4、逐漸上調(diào)信號頻率f至

Uo=0.707Um，測量出上限頻率fH5、計算出通頻帶寬度fBW=fH-fL

6、畫出所測單管共射極放大器的幅頻特性曲線

實驗總結(jié)：分析總結(jié)出放大器放大倍數(shù)與信號頻率的關(guān)系，以及通頻帶的意義。

擴展閱讀：音頻放大電路設(shè)計報告

高等電子線路課程作業(yè)音頻放大電路相頻幅頻特性測試

高等電子線路課程作業(yè)音頻放大電路相頻幅頻特性測試

一.幅頻相頻特性的概念

由于放大電路中電抗元件的存在，放大電路對不同頻率分量的信號放大能力是不相同的，而且不同頻率分量的信號通過放大電路后還會產(chǎn)生不同的相移。因此，將表示電壓放大倍數(shù)Au的大小和頻率f之間的關(guān)系稱為幅頻特性，輸出信號Uout與輸入信號Uin的相位差與頻率f之間的關(guān)系稱為相頻特性。

二.電路相頻幅頻特性分析

（1）音頻放大電路圖

將信號發(fā)生器代替音頻為音頻放大電路提供不同頻率的信號源，由此得出頻率特性曲線。音頻放大電路圖如圖1所示：

圖1：音頻放大電路圖

根據(jù)電路圖可以計算得出一級放大倍數(shù)為：

Au1二級放大倍數(shù)為:

Au21R310R1R615

R4R8那么音頻電路的總為兩級各自放大倍數(shù)的乘積，也就是150倍。高等電子線路課程作業(yè)音頻放大電路相頻幅頻特性測試

（2）理論分析

通過AltiumDesignerSummer09軟件對音頻電路進行仿真，得到該音頻電路的幅頻相頻特性曲線，并進行理論分析。

圖2：一級放大電路幅頻特性曲線

圖3：一級放大電路相頻特性曲線

由圖2和圖3可以得出該放大電路為帶通電路，在Au下降到%70.7處時，可以得出其下限截止頻率fL和上限截止頻率fH，fL大約為3.2HZ，fH大約為95KHZ。由于fH遠遠大于fL，因此一級放大電路的通頻帶為：

fbw=fH-fL≈fH=95K

查閱資料已知LM358雙運算放大器的單位增益帶寬為1MHZ，由增益帶寬積的公式可以得出理論上的帶寬，公式如下：

1MAu1fbw

fbw1M

100K10由此可以看出仿真結(jié)果接近理論值，一級放大電路為反相運算電路，在無衰減高等電子線路課程作業(yè)音頻放大電路相頻幅頻特性測試

放大區(qū)間相位相差180度，在Au下降到70.7%時，下限截止頻率fL所對應(yīng)的相位差為-135度，上限截止頻率fH所對應(yīng)的相位差為-225度，由圖3可以看出仿真與實際相符。

兩級放大電路的幅頻相頻特性曲線如圖4和圖5所示:

圖4：兩級放大電路幅頻特性曲線

圖5：兩級放大電路相頻特性曲線

同理，由圖4和圖5可以得出該放大電路fL大約為4HZ，fH大約為50KHZ，因此兩級放大電路的通頻帶為：

fbw=fH-fL≈fH=50K

同樣根據(jù)上面的增益帶寬積的公式可以得出第二級理論上的帶寬fbw為66K，由此可以看出仿真結(jié)果接近理論值，因此可以將仿真結(jié)果作為參考來對電路進行測試。第二級放大電路為同相運算電路，在無衰減放大區(qū)間相位仍然相差180度，在Au下降到70.7%時，一級放大電路產(chǎn)生45度相移，兩級則產(chǎn)生90度相移，那么下限截止頻率fL所對應(yīng)的相位差為-90度，上限截止頻率fH所對應(yīng)的相位差為-270度，由圖5可以看出仿真與實際相符。高等電子線路課程作業(yè)音頻放大電路相頻幅頻特性測試

三.測試電路方法

本實驗測量方法是用信號發(fā)生器產(chǎn)生幅度一定，頻率變化的信號作為聲音信號為音頻放大電路提供輸入信號，由于兩級放大倍數(shù)為150倍，LM358的擺幅為1.5-3.5v,為了使測量結(jié)果不失真，所以選擇輸入電壓大小為10mv，信號發(fā)生器頻率從1HZ開始遞增，觀察輸入輸出波形幅值與相位的變化，找到上下限截止頻率，記錄每次頻率變化后輸入輸出的幅值以及相位的變化，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，用MATLAB軟件畫出幅頻相頻特性曲線。

四.測試電路結(jié)果與分析

利用信號發(fā)生器與示波器來對電路進行測試，測試結(jié)果如下。

（1）測試數(shù)據(jù)記錄輸入電壓(mv)頻率(HZ)Uout1(mv)Uout2(mv)Φ1(度)Φ2(度)

10132230-90-1010260360-110-3510470800-135-60104.572930-147-90105801080-150-1301010931300-160-14510151001420-165-15510201*01450-170-16510501001480-180-17510801001500-180-180101001001500-180-180101K1001500-180-180105K1001500-180-1801010K1001500-180-1801020K961460-180-1951040K901240-205-2401060K841160-210-2551070K821060-215-2701080K80880-220-28510100K70760-225-29510120K68620-240-3201*180K50360-270-3高等電子線路課程作業(yè)音頻放大電路相頻幅頻特性測試

（2）幅頻相頻特性曲線測試結(jié)果及分析

經(jīng)過MATLAB將幅頻相頻曲線簡單繪制如下，很容易可以看出上下限截止頻率以及相位的變化。

圖6：一級放大電路幅頻特性曲線測試結(jié)果

圖7：一級放大電路相頻特性曲線測試結(jié)果

圖6和圖7分別為音頻電路一級放大電路的幅頻和相頻曲線�？梢钥闯雠c仿真結(jié)果相似，上線截止頻率為4Hz，下限截止頻率為100KHZ，誤差在允許范圍內(nèi)，輸入與輸出之間的相位差在放大區(qū)間相差180度，在Au1下降到70.7%時，高等電子線路課程作業(yè)音頻放大電路相頻幅頻特性測試

相移為+45度，這樣，在其下限與上限截止頻率對應(yīng)的相位差分別為-135度和-225度，與理論一致。

圖8：兩級放大電路幅頻特性曲線測試結(jié)果

圖9：兩級放大電路相頻特性曲線測試結(jié)果

圖8和圖9分別為音頻電路兩級放大時的幅頻與相頻特性曲線，上限截止頻率為4.5HZ，下限截止頻率為70KHZ，通過帶寬增益積可以驗證帶寬基本與仿真結(jié)果一致，其輸入輸出相位差在放大區(qū)間仍然為180度，這是因為第二級放大電路是同相運算放大電路，在Au2下降到70.7%的時候，下限截止頻率所對應(yīng)的相位為-90度，上限截止頻率對應(yīng)的相位為-270度，由于,每一級相移為45度，因此，兩級放大電路為90度，由幅頻特性曲線圖可以很容易看出。高等電子線路課程作業(yè)音頻放大電路相頻幅頻特性測試

（3）幅頻相頻特性曲線測試結(jié)果對比

圖10：兩級放大電路幅頻特性曲線測試結(jié)果對比

這里將一級放大電路放大倍數(shù)擴大10倍，來和兩級放大電路的幅頻特性曲線對比，可以看出兩級放大電路的帶寬比一級時要窄，由于增益提高，必定會使帶寬變窄，因此在實際應(yīng)用時如果對帶寬有要求，那么多級放大電路增益的選擇需要考慮進去。

兩級放大后不僅帶寬變窄，輸入輸出相位差也有一定變化，如圖11所示。

圖11：兩級放大電路相頻特性曲線測試結(jié)果對比

如圖11所示，藍色曲線為一級放大電路相頻特性，綠色為兩級放大電路的高等電子線路課程作業(yè)音頻放大電路相頻幅頻特性測試

相頻特性，很明顯，兩級放大電路與一級放大電路在放大區(qū)間相位差一樣，當(dāng)頻率增大到上限截止頻率或減小到下限截止頻率后，兩級放大電路的相位差會相差更大，也就意味著幅度衰減更厲害。

五.總結(jié)

本次實驗為音頻放大電路的幅頻與相頻特性的測試，在實驗過程中，會遇到多種因素對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響與干擾，例如頻率太低是，不僅波形的干擾很大，而且幅值也衰減了，通過增大信號源電壓，可以盡量減小輸入信號的衰減等，在實驗過程中，遇到問題解決問題，盡可能排除不必要的干擾與誤差，通過實驗可以更直觀的觀察電路的頻率特性。

友情提示：本文中關(guān)于《測試放大電路的幅頻特性》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，測試放大電路的幅頻特性：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

來源：網(wǎng)絡(luò)整理 免責(zé)聲明：本文僅限學(xué)習(xí)分享，如產(chǎn)生版權(quán)問題，請聯(lián)系我們及時刪除。

《測試放大電路的幅頻特性》由互聯(lián)網(wǎng)用戶整理提供,轉(zhuǎn)載分享請保留原作者信息,謝謝!
鏈接地址：http://m.hmlawpc.com/gongwen/725092.html

• 上一篇：大討論活動第一階段小結(jié)
• 下一篇：國家學(xué)生體質(zhì)健康測試小結(jié)