音頻放大電路課程設(shè)計(jì)00

1、模擬電子技術(shù) 題目名稱：音頻放大電路 姓名：高巍巍 學(xué)號(hào)：0401100441 班級(jí)：電氣1004 指導(dǎo)老師：皮小力目錄1設(shè)計(jì)指標(biāo)要求22. 設(shè)計(jì)目的23.設(shè)計(jì)步驟和方法2、選擇電路方案2、計(jì)算元器件參數(shù)2、確定電源電壓2、確定T2的集電極電阻和靜態(tài)工作電流3、確定T2發(fā)射級(jí)電阻4、確定晶體管4、確定T2的基極電阻4、確定T1的靜態(tài)工作點(diǎn)5、確定T1管的集電極電阻和發(fā)射級(jí)電阻5、選擇T1管5、T1管基極電阻的選取6、耦合電容和旁路電容的選取6、反饋網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算74根據(jù)上述情況可得示波圖形如下85、設(shè)計(jì)參數(shù)的理論驗(yàn)證9確定靜態(tài)工作點(diǎn)。可由直流通路圖得9計(jì)算輸入電阻，輸出電阻及電壓放大倍數(shù)10、整理

2、數(shù)據(jù)得116.對(duì)收音機(jī)放大電路的調(diào)試117 收音機(jī)安裝、調(diào)試過(guò)程及體會(huì)128.收音機(jī)元器件對(duì)照表12音頻放大電路的設(shè)計(jì)及調(diào)試1設(shè)計(jì)指標(biāo)要求1.1、電壓放大倍數(shù)：Au=150。 1.2、最大輸出電壓：Uo=。1.3、頻率響應(yīng)：30Hz30kHz1.4、輸入電阻：ri>15k 1.5、失真度：<10%1.6、負(fù)載電阻：RL=2k1.7、電源電壓：EC=1236V2. 設(shè)計(jì)目的 2.1 培養(yǎng)大學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力 訓(xùn)練毅力和耐心。培養(yǎng)獨(dú)立思考問(wèn)題的能力。2.3 較好的把握電路圖和實(shí)物之間的聯(lián)系，并且會(huì)對(duì)造電路圖檢測(cè)錯(cuò)誤。 根據(jù)原理圖測(cè)出靜態(tài)工作點(diǎn)。3.設(shè)計(jì)步驟和方法3.1、選擇電路方案

3、對(duì)講機(jī)放大電路的框圖如下圖所示，根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)選擇多級(jí)放大電路，前置級(jí)為電壓放大，輸出級(jí)為功率放大，主要對(duì)前置級(jí)電壓放大電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。電路方案的確定包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：（1）根據(jù)總的電壓放大倍數(shù)，確定放大電路的級(jí)數(shù)。（2）根據(jù)輸入、輸出阻抗及頻率響應(yīng)等方面的要求，確定電路晶體管的組態(tài)及靜態(tài)偏置電路。（3）根據(jù)三種耦合方式的不同特點(diǎn)，選用適當(dāng)?shù)鸟詈戏绞健?.2、計(jì)算元器件參數(shù)、確定電源電壓為保證輸出電壓幅度能達(dá)到指標(biāo)要求，電源電壓EC應(yīng)滿足如下要求：圖1 電源電壓波形 EC>2Vom+VE+VCES式中：Vom為最大輸出幅度 VE為晶體管發(fā)射級(jí)電壓，一般取VE=13V。VCES為晶體管飽和

4、壓降，一般取VCES=1V。指標(biāo)要求的最大輸出電壓Vo=1V，給定電源電壓EC=24V，可以滿足要求。、確定T2的集電極電阻和靜態(tài)工作電流因?yàn)檫@級(jí)的輸出電壓比較大，為使負(fù)載得到最大幅度的電壓，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)。如圖1所示。由圖可知，Q點(diǎn)在交流負(fù)載線的中點(diǎn)，因此的T2靜態(tài)工作點(diǎn)滿足下列條件。 (1-1)因在晶體管的飽和區(qū)和截止區(qū)，信號(hào)失真很大，為了使電路不產(chǎn)生飽和失真和截止 圖2 靜態(tài)分析圖失真，VCEQ2應(yīng)滿足：VCEQ2>Vom+VCES (1-2) 由（1-1）式消去ICQ2并將（1-2）式代入可得：取VE=2V；VCES=1V則： 圖3靜態(tài)工作點(diǎn)分圖取R8=k 由（

5、1-1）式消去VCEQ2可得： 、確定T2發(fā)射級(jí)電阻取R9=k、確定晶體管選取晶體管時(shí)主要依據(jù)晶體管的三個(gè)極限參數(shù)：BVCEO>晶體管c-e間最大電壓VCEmax（管子截止時(shí)c-e間電壓）ICM>晶體管工作時(shí)的最大電流ICmax（管子飽和時(shí)c-e回路電流）PCM>晶體管工作時(shí)的最大功耗PCmax由圖一可知：IC2最大值為IC2max=2ICQ2VCE的最大值VCE2max=EC根據(jù)甲類電路的特點(diǎn)，T2的最大功耗為：PCmax=VCEQ2·ICQ2因此T2的參數(shù)應(yīng)滿足：BVCEO>EC=24V ICM>2ICQ2=mA PCM> VCEQ2·

6、;ICQ2=mW選用S9011，其參數(shù)為：BVCEO>30V；ICM>30mA；PCM>400mW；滿足要求。實(shí)測(cè)=100。、確定T2的基極電阻在工作點(diǎn)穩(wěn)定的電路中，基極電壓VB越穩(wěn)定，則電路的穩(wěn)定性越好。因此，在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)盡量使流過(guò)R6和R7的IR大些，以滿足IR>>IB的條件，保證VB不受IB變化的影響。但是IR并不是越大越好，因?yàn)镮R大，則R6和R7的值必然要小，這時(shí)將產(chǎn)生兩個(gè)問(wèn)題：第一增加電源的消耗；第二使第二級(jí)的輸入電阻降低，而第二級(jí)的輸入電阻是第一級(jí)的負(fù)載，所以IR太大時(shí)，將使第一級(jí)的放大倍數(shù)降低。為了使VB穩(wěn)定同時(shí)第二級(jí)的輸入電阻又不致太小，一般計(jì)

7、算時(shí)，按下式選取IR的值：IR=（510）IBQ 硅管IR=（1015）IBQ 鍺管在上式中IR的選取原則對(duì)硅管和鍺管是不同的，這是因?yàn)殒N管的ICBO隨溫度變化大，將會(huì)影響基極電位的穩(wěn)定，因此IR取值一般比較大。對(duì)硅管來(lái)說(shuō)ICBO很小，因此IR的值可取得小些。本電路T2選用的是硅管，故取IR=5IBQ則：由圖4知：?。篟7=18k；R8=150k圖4 基極電阻R6R7分析圖。 、確定T1的靜態(tài)工作點(diǎn)因?yàn)榈谝患?jí)是放大器的輸入級(jí)，其輸入信號(hào)比較小，放大后的輸出電壓也不大。所以對(duì)于第一級(jí)，失真度和輸出幅度的要求比較容易實(shí)現(xiàn)。主要應(yīng)考慮如何減小噪聲，因輸入級(jí)的噪聲將隨信號(hào)一起被逐級(jí)放大，對(duì)整機(jī)的噪聲指

8、標(biāo)影響極大。晶體管的噪聲大小與工作點(diǎn)的選取有很大的關(guān)系，減小靜態(tài)電流對(duì)降低噪聲是有利的，但對(duì)提高放大倍數(shù)不利。所以靜態(tài)電流不能太小。在工程計(jì)算中，一般對(duì)小信號(hào)電路的輸入級(jí)都不詳細(xì)計(jì)算，而是憑經(jīng)驗(yàn)直接選?。?ICQ1=0.11mA 鍺管 ICQ1=0.12mA 硅管 VCEQ=（23）V如果輸入信號(hào)較大或輸出幅度較大時(shí)不能用此方法，而應(yīng)該具體計(jì)算。計(jì)算方法與計(jì)算第二級(jí)的方法相同。、確定T1管的集電極電阻和發(fā)射級(jí)電阻由圖5知： 取：VE1=2V；VCEQ1=3V；ICQ1=1mA則：?。篟3=20k 圖5 ?。篟4=51K；R5k、選擇T1管選取原則與T2相同：BVCE0Ec=24V； ICM2m

9、A； PCM1.5mW，根據(jù)現(xiàn)有條件選用S9011，實(shí)測(cè)1=100。、T1管基極電阻的選取?。篒R=10IBQ，VE1=2V由圖6知；?。篟1=220k；R2=27k圖6 T1管電阻選取分析圖、耦合電容和旁路電容的選取各級(jí)耦合電容及旁路電容應(yīng)根據(jù)放大器的下限頻率f1決定。這些電容的容量越大，則放大器的低頻響應(yīng)越好。但容量越大電容漏電越大，這將造成電路工作不穩(wěn)定。因此要適當(dāng)?shù)倪x擇電容的容量，以保證收到滿意的效果。在設(shè)計(jì)時(shí)一般按下式計(jì)算：其中：RS是信號(hào)源內(nèi)阻，ri1是第一級(jí)輸入電阻。其中：r01是第一級(jí)輸出電阻，ri2是第二級(jí)輸入電阻。其中：ro2是第二級(jí)輸出電阻。其中：Rb=R6/R7/R3由

10、于這些公式計(jì)算繁瑣，所以在工程計(jì)算中，常憑經(jīng)驗(yàn)選?。厚詈想娙荩?10F發(fā)射極旁路電容：150200F現(xiàn)在用第二種方法確定C1、C2、C3、Ce1和Ce2?。篊1=C2=C3=10FCe1=Ce2=160F電容器的耐壓值只要大于可能出現(xiàn)在電容兩端的最大電壓即可。、反饋網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算根據(jù)深反饋的計(jì)算方法，由圖七知： 圖7 深反饋網(wǎng)絡(luò)圖 Rf=100R4-R47.5k?。?Rf=k，Cf=10F根據(jù)上述結(jié)果，可得電路圖（圖8）圖8 電路總圖4根據(jù)上述情況可得示波圖形如下。 圖9 EWB電路仿真圖利用示波器 作出電路的仿真波形圖圖10 EWB示波器輸入輸出波形圖圖11幅頻響應(yīng)圖幅頻特性：隨著頻率的增加，賦

11、值也增加。當(dāng)頻率達(dá)到100Hz時(shí)，賦值趨于穩(wěn)定。相頻特性：隨著頻率的增加，相位角減小。當(dāng)頻率達(dá)到1000Hz時(shí)，角度趨于穩(wěn)定。5、設(shè)計(jì)參數(shù)的理論驗(yàn)證5.1確定靜態(tài)工作點(diǎn)?？捎芍绷魍穲D得 圖12 圖13 5.2計(jì)算輸入電阻，輸出電阻及電壓放大倍數(shù)。由小信號(hào)模型圖可知。T1管圖14 T2管圖15 而原始數(shù)據(jù)；Av=150 誤差 =150-144=6 誤差在范圍內(nèi): 5.3、整理數(shù)據(jù)得（1）確定靜態(tài)工作點(diǎn) IB1=mA IC1=1mA VCE1 IB2=0.029mA IC2= 2.9mA VCE2=（2）計(jì)算輸入電阻、輸出電阻及電壓放大倍數(shù)ri1= 6K ro1= 20K Av1= -22.7 ri2= 1.034K ro2=6.2K Av2=-1376.對(duì)收音機(jī)放大電路的調(diào)試 1.在電路；連接完成后，把電池安裝上，把開(kāi)關(guān)打開(kāi)，開(kāi)始沒(méi)有聲音，調(diào)節(jié)后發(fā)現(xiàn)出聲。2.調(diào)節(jié)頻率信號(hào)比較強(qiáng)烈后，再調(diào)節(jié)T3中周信號(hào)由小到大，再調(diào)節(jié)中周（綠）信號(hào)由小到大，然后調(diào)節(jié)中周信號(hào)（黑）信號(hào)由小到大即可。3.調(diào)節(jié)到不同的頻率，反復(fù)操作2步驟2-37 收音機(jī)安裝、調(diào)試過(guò)程及體會(huì)在此次組裝收音機(jī)之前，我與同伴認(rèn)真的學(xué)