二级放大电路有问题，求各位大佬帮帮忙！

SDSADaa

二级放大电路有问题，求各位大佬帮帮忙！ [复制链接]

 

本人是大学学生，现在遇到一个不同的问题 想请教各位大佬。

我要做一个二级放大电路，然后我设置的gain = 25. 我在百度上查到，放大器倍数等于各级之积，所以我把mos管的gain设置为10，bjt的gain设置为2.5. 但是不知为何连接完电路之后，发现Vout/Vin = 2.5 左右？ 请问是哪里出现了问题吗？

maychang

第二级增益大约为0.3倍，但第一级增益根据图中元件数值大约为12倍。而且，动态范围不对称。

你的电源电压为9V，那么无论哪一级不可能输出峰峰值9V以上。输入信号峰值0.5V(峰峰值1V)，经第一级后峰峰值已经无法达到12V，经第二级衰减后更小。

maychang

这类分立元件交流放大器，搭起来之后第一件事，是检查静态工作点。

maychang

第一级实际上已经进入饱和(波形削顶或者削底,或者二者同时发生)。既然进入饱和，其增益就不能按照未削顶削底计算。

既然是仿真，你不妨用仿真软件中的示波器看看波形，是否已经削顶或者削底，即波形是否失真。

SDSADaa

maychang 发表于 2020-4-27 06:53 第二级增益大约为0.3倍，但第一级增益根据图中元件数值大约为12倍。而且，动态范围不对称。 你的电源电 ...

您好，请问什么是动态范围？按您的意思是说，我无论如何放大，峰值电压都不可能在9以上吗？而且我懂你的意思，您的意思是根据元件阻值的比值来算的增益呢？但是我们老师教我们说 连接mos管的时候 ，R drain 实际上是和 BJT 的 Rth 并联的 算出这个并联的阻值，再求出R source 不知道这个算法是否正确?

SDSADaa

maychang 发表于 2020-4-27 09:44 第一级实际上已经进入饱和(波形削顶或者削底,或者二者同时发生)。既然进入饱和，其增益就不能按照未削顶削 ...

您好，那我要如何改第一极的电路，让他是一个不饱和电路呢？

maychang

SDSADaa 发表于 2020-4-27 10:13 maychang 发表于 2020-4-27 09:44 第一级实际上已经进入饱和(波形削顶或者削底,或者二者同时发生)。既然 ...

你选定的二级放大电路，总增益为25，输入你选定的是峰峰值1V正弦交流信号。那么不考虑前后两级各电阻电容数值，该放大器输出应该是25V峰峰值。在9V电源电压下，这是办不到的事情。

要放大器不饱和，只要减小输入信号即可。但这个二级放大器的设计，仍然是不合理的设计。

maychang

SDSADaa 发表于 2020-4-27 10:13 maychang 发表于 2020-4-27 09:44 第一级实际上已经进入饱和(波形削顶或者削底,或者二者同时发生)。既然 ...

第一个不合理之处，后级输入电阻680欧，你选择Q2集电极电阻为4500欧，这样Q2集电极交流负载为590欧，发射极电阻却用到1800欧。于是R8上可以获得的交流电压远小于电源电压。

maychang

SDSADaa 发表于 2020-4-27 10:12 maychang 发表于 2020-4-27 06:53 第二级增益大约为0.3倍，但第一级增益根据图中元件数值大约为12倍。而 ...

“请问什么是动态范围？”

动态范围在这里指Q2集电极电压能够上升到多么高和降低到多么低。

maychang

SDSADaa 发表于 2020-4-27 10:12 maychang 发表于 2020-4-27 06:53 第二级增益大约为0.3倍，但第一级增益根据图中元件数值大约为12倍。而 ...

“但是我们老师教我们说 连接mos管的时候 ，R drain 实际上是和 BJT 的 Rth 并联的 算出这个并联的阻值，再求出R source 不知道这个算法是否正确?”

 

完全正确。

在首楼图中，Q1漏极负载是R3与R5、R6还有Q2输入电阻，一共四个电阻的并联值。

SDSADaa

maychang 发表于 2020-4-27 10:53 第一个不合理之处，后级输入电阻680欧，你选择Q2集电极电阻为4500欧，这样Q2集电极交流负载为590欧，发射 ..

SDSADaa

maychang 发表于 2020-4-27 10:53 第一个不合理之处，后级输入电阻680欧，你选择Q2集电极电阻为4500欧，这样Q2集电极交流负载为590欧，发射 ...

感谢你的耐心！！！

那请问 我这里要如何修改阻值 才可以增高它的电压呢？ 我是自己设定 Ic Vc 来求出BJT的四个阻值 然后再设定 Id 和 Vd 求出 mos管的四个阻值

SDSADaa

maychang 发表于 2020-4-27 10:53 第一个不合理之处，后级输入电阻680欧，你选择Q2集电极电阻为4500欧，这样Q2集电极交流负载为590欧，发射 ...

感谢你的耐心！！！

那请问 我这里要如何修改阻值 才可以增高R8的电压呢？ 

SDSADaa

maychang 发表于 2020-4-27 10:53 第一个不合理之处，后级输入电阻680欧，你选择Q2集电极电阻为4500欧，这样Q2集电极交流负载为590欧，发射 ...

感谢你的耐心！！！

那请问我这里应该如何去操作 才能提高它的电压呢？

maychang

SDSADaa 发表于 2020-4-27 12:56 感谢你的耐心！！！ 那请问我这里应该如何去操作 才能提高它的电压呢？

“那请问我这里应该如何去操作 才能提高它的电压呢？”

提高哪个电压？“它” 是谁？

SDSADaa

maychang 发表于 2020-4-27 13:13 “那请问我这里应该如何去操作 才能提高它的电压呢？” 提高哪个电压？“它” 是 ...

您好 我的思路是这样子的 自定义Ic Vc 然后求出Rc的值 通过自定义此时BJT的

gain（2.5） 求出Re 然后求出 BJT的 R5和R6。 然后这时这个BJT的input impedance 为 Rib=R5//R6//Re 然后自定义求出 Vdrain Idrain 通过已知的mos管的gain（10） 用Rib//Rdrain 除以gain 等于 Rs的值 然后最后求出 R1，R2 

请问这个思路是正确的吗？

SDSADaa

maychang 发表于 2020-4-27 13:13 “那请问我这里应该如何去操作 才能提高它的电压呢？” 提高哪个电压？“它” 是 ...

然后我现在把我的Rout（最右边那个 ）从600欧改到1M欧 放大倍数就是24.5约等于25... 不知道为啥这就对了了

maychang

SDSADaa 发表于 2020-4-27 13:37 然后我现在把我的Rout（最右边那个 ）从600欧改到1M欧 放大倍数就是24.5约等于25... 不知道为啥这就对了 ...

不是24.5，应该是2.45.

8楼说过，R8为680欧(应该是600欧，看错了)，R9为4500欧，Q2集电极交流负载为590欧，发射极电阻1800欧，于是Q2增益大约是590/1800＝0.32。

现在你把R8改成1兆欧，和R9并联后为4479欧，Q2增益为4479/1800＝2.4888。

SDSADaa

maychang 发表于 2020-4-27 14:22 SDSADaa 发表于 2020-4-27 13:37 然后我现在把我的Rout（最右边那个 ）从600欧改到1M欧 放大倍数就是24.5 ...

所以按照您的意思是 BJT的增益 等于 这个Rc并联这个RL 再除以Re吗？

maychang

SDSADaa 发表于 2020-4-27 14:47 所以按照您的意思是 BJT的增益 等于 这个Rc并联这个RL 再除以Re吗？

“所以按照您的意思是 BJT的增益 等于 这个Rc并联这个RL 再除以Re吗？”

这只是个近似的计算。使用条件是发射极电阻比较大，也就是说负反馈比较强。发射极到地的阻抗为零，增益也不可能为无穷大。