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电压及电流并联负反馈放大电路课程设计.docx

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电压及电流并联负反馈放大电路课程设计要点

电子技术课程设计报告题目:基于Multisim10电压及电流并联负反馈电路仿真设计学生姓名:学生学号:年级:专业:班级:指导教师:机械与电气工程学院制2016年11月1绪论随着电子技术的飞速发展和计算机技术的普遍应用,EDA(电子设计自动化)技术在电子电路的分析设计中显得越来越重要。EDA技术可以根据电路的结构和元件参数对电路进行仿真,获得电路的技术指标,从而可以快速方便精确地评价电路设计的正确性,节省大量的时间和费用[1]。本设计介绍了新版仿真软件Multisim10的功能特点以及实现电压及电流并联负反馈放大电路的仿真分析。2课程设计的目的积极调动和激发学生的学习热情,最大限度的发挥学生的学习潜能;对所学知识进行阶段性的综合训练,初步了解一般模电产品研发设计的基本程序、方法、及过程,掌握相关电路设计应用及一定的电子元器件的应用、产品制作的技能;培养学生学术交流、再学习(查找理解相关技术资料)及独立完成的能力;学会撰写课程设计报告,为做毕业设计论文奠定基础。3 设计内容及要求反馈模式的识别是模拟电子技术的难点之一。就电流及电压相加(并联)负反馈放大电路训练反馈模式的识别、进行输出与输入关系的分析计算和实验并且在Multisim10平台上仿真。要求学生自行分析计算所给电路输出与输入的函数关系,自行选定电阻阻值,确立输出与输入的具体数值关系,在Multisim10平台上仿真,达到掌握反馈模式的识别要领、使用输出与输入关系的分析计算方法、熟悉Multisim10仿真平台,进一步掌握实验技能,并加深巩固对已学模拟电子技术知识的理解和掌握。4 设计原理框图4.1 框图及基本公式及其分析图1 负反馈放大电路原理框图图1中x表示电压或电流信号;箭头表示信号传输的方向;符号¤表示输入求和;+ -表示输入信号xi与反馈信号是相减关系(负反馈),即放大电路的净输入信号为:Xid=Xi—Xf①基本放大电路的增益(开环增益)为:A=Xo/Xid ②反馈系数为:F=Xf/Xo ③反馈放大电路的增益(闭环增益)为:Af=Xo/Xi ④综合上述各式可得负反馈放大电路增益的一般表达式为:Af=Xo/Xi=A/(1+AF)⑤由上式知,引入负反馈后,放大电路的闭环增益Af减小了,减小的程度与(1+AF)有关。(1+AF)是衡量反馈程度的重要指标,负反馈放大电路所有性能的改变程度都与(1+AF)有关。通常把(1+AF)称为反馈深度,而将AF= Af/Xid称为环路增益。当考虑信号频率的影响时,对Af的表达式进行讨论[2]。当|1+AF|1时 ,则|Af||A|,及引入反馈后,增益下降了,这时的反馈是负反馈,|1+AF|1时称为深度负反馈,说明在深度负反馈条件下,闭环增益几乎只取决反馈系数,而与开环增益的具体数值无关。当|1+AF|1时,则|Af||A|,说明已从原来的负反馈变成了正反馈。当|1+AF|=0时,则|Af|→∞,这就是说放大电路在没有输入信号时,也会有输出信号,产生了自激振荡,使放大电路不能正常工作,在负反馈放大电路中,自激振荡现象必须消除。4.2电压及电流并联负反馈适用条件通常情况下,我们根据负载的要求及信号情况来选择反馈方式.在负载变化的情况下.要求放大电路定压输出时,就需要电压负反馈:在负载变化的情况下,要求放大电路恒流输出时,就要采用电流负反馈。当要求放大电路具有底的输入电阻时,宜采用并联反馈。5 性能指标5.1放大倍数放大倍数是横量放大电路放大能力的指标,它有电压放大倍数、电流放大倍数和功率路放大倍数等表示方法,其中电压放大倍数应用最多。放大电路的输出电压和输入电压之比,称为电压放大倍数Au,即Au=uo/ui;放大电路的输出电流和输入电流之比,称为电流放大倍数AI,即Ai=io/ii;放大电路的输出功率和输入功率之比,称为功率放大倍数,即Ap=po/pi。5.2 输入电阻放大电路的输入电阻是从输入端向放大电路内看进去的等效电阻,它等于放大电路输出端接实际负载电阻后输入电压与输入电流之比,即Ri=ui/ii ⑥5.3 输出电阻对负载而言,放大电路的输出端可等效为一个信号源将放大电路输出端断开接入一信号源电压,求出由u产生的电流i,则可得到放大电路的输出电阻为:Ro=u/i。5.4 通频带和频率失真一般情况下,放大电路只用于某个频率范围内。放大电路所需的通频带由输入信号的频带来确定,为了不失真的放大信号,要求放大电路的通频带应大于信号的通频带。6 电压及电流的并联负反馈的仿真实现6.1 multisim10仿真软件的介绍Multisim10软件前身是加拿大IIT公司在20世纪八十年代后期推出的电路仿真软件EWB(Electronics

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