东南大学模电实验六多级放大器的频率补偿和反馈

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实验六 多级放大器的频率补偿和反馈

实验目的：

1. 掌握多级放大器的设计，通过仿真了解集成运算放大器内部核心电路结构； 2. 掌握多级放大器基本电参数的定义，掌握基本的仿真方法； 3. 熟悉多级放大器频率补偿的基本方法； 4. 掌握反馈对放大器的影响。

实验内容：

1. 多级放大器的基本结构及直流工作点设计

基本的多级放大器如图 1 所示，主要由偏置电路，输入差分放大器和输出级构成，是构 成集成运算放大器核心电路的电路结构之一。其中偏置电路由电阻 R1 和三极管 Q4 构成， 差分放大器由三极管 Q3、NPN 差分对管 U2 以及 PNP 差分对管 U1 构成，输出级由三极

管 Q2 和 PNP 差分对管 U3 构成。

图 1. 基本的多级放大器

实验任务：

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1 ○若输入信号的直流电压为 2V，通过仿真得到图 1 中节点 1，节点 2 和节点 3 的直流工作 点电压；

V1（V） 14.42956 V2（V） 14.42958 V3（V） 8.38849

2 ○若输出级的 NPN 管 Q2 采两只管子并联，则放大器的输出直流电压为多少？结合仿真结 果给出输出级直流工作点电流的设置方法。

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V1（V） 14.43772 V2（V） 14.43775 V3（V） 51.16179m 解：将①和②对比可以发现，V3的数值产生明显的变化。Q2之所以采用单只管子，是因为这样可以增大输出直流电压，使得工作点更稳定，提高直流工作点。

2. 多级放大器的基本电参数仿真 实验任务：

1 ○差模增益及放大器带宽

将输入信号 V2 和 V3 的直流电压设置为 2V，AC 输入幅度都设置为 0.5V，相位相差 180°， 采用 AC 分析得到电路的低频差模增益 AvdI，并提交输出电压 V(3)的幅频特性和相频特性仿 真结果图；在幅频特性曲线中标注出电路的-3dB 带宽，即上限频率 fH；在相频特性曲线中 标注出 0dB 处的相位。 解：

低频差模增益AvdI=99.4077dB

电压V（3）的幅频特性和相频特性仿真结果图：