放大電路 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、四川航天技術(shù)學(xué)院電子工程設(shè)計(jì)摘要 由于電子是高新技術(shù),已廣泛應(yīng)用于信息技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域,并擴(kuò)展到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。對(duì)電子技術(shù)的日異月新的發(fā)展，對(duì)于我們學(xué)電子專業(yè)的學(xué)生是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)，也是對(duì)我們技術(shù)水平的提高。我院領(lǐng)導(dǎo)已經(jīng)重視著這個(gè)問題，為了讓電子專業(yè)的同學(xué)們更好的學(xué)到專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能，也同時(shí)為了給國家培育出電子領(lǐng)域的頂尖人才，特定安排了這次電子線路課程設(shè)計(jì)。在電子線路中“反饋”一詞是一個(gè)非常重要的概念，在電子線路中應(yīng)用十分廣泛，特別是在放大電路中引入負(fù)反饋，可大大改善放大器的性能。所以本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容就是負(fù)反饋放大電路。 本設(shè)計(jì)主要包括內(nèi)容： 1.電子線路設(shè)計(jì)要點(diǎn) 2.電路設(shè)計(jì)元件的選擇 3

2、.常用電子元件 4.調(diào)試方法 5.手工繪制PCB圖、原理圖 關(guān)鍵詞：電子技術(shù) 本設(shè)計(jì)有不完善的地方，請(qǐng)老師指出。 設(shè)計(jì)人：雷丹梅 2008-7-71.負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)反饋放大電路的設(shè)計(jì)一般是根據(jù)技術(shù)指標(biāo)的要求來確定放大電路的結(jié)構(gòu)、級(jí)數(shù)、電路元器件的參數(shù)及型號(hào)，然后通過實(shí)驗(yàn)的調(diào)試來實(shí)現(xiàn)的。11負(fù)反饋電路系統(tǒng)框圖12指標(biāo)（1）工作頻率：f=30Hz30kHz。（2）信號(hào)源：U=10mV（有效值），內(nèi)阻R=50。（3）輸出要求：U1V（有效值），輸出電阻小于10，輸出電流I1mV（有效值）。（4）輸入要求：輸入電阻大于20K。（5）工作穩(wěn)定性：當(dāng)電路元器件改變時(shí)，若，則1.3確定方案方案1. 13

3、1 確定反饋深度：根據(jù)指標(biāo)可知，在本設(shè)計(jì)中需要解決的主要問題有：輸出電阻、輸入電阻及對(duì)放大性能穩(wěn)定的要求。在設(shè)計(jì)指標(biāo)中由于對(duì)輸出電阻要求小于10，同時(shí)要求對(duì)信號(hào)源的影響小，故輸出級(jí)可采用射極輸出器。又由于輸出電阻較大，因此需要引入一定程度的電壓負(fù)反饋。設(shè)射極輸出器的輸出電阻為100，則需反饋深度為： 1+AF=10另外，還需要考慮輸入電阻和放大性能的穩(wěn)定性對(duì)反饋深度的要求方可確定反饋深度的大小。由設(shè)計(jì)指標(biāo)可知輸出電阻要求大于20 K，此數(shù)值不是很高。因而可采用電壓串聯(lián)負(fù)反饋的方式來實(shí)現(xiàn)，假設(shè)無反饋時(shí)基本放大電路的輸出電阻為=2.5 K（第一級(jí)采用局部電流負(fù)反饋）則反饋深度為：1+AF=8最后從

4、放大性能穩(wěn)定度可確定出反饋深度為 1+AF=10因此在本設(shè)計(jì)中放大電路所需反饋深度為10，故可取1+AF=10。132估算A值根據(jù)指標(biāo)要求，放大電路閉環(huán)放大倍數(shù)為 由此可以求出 A（1+AF）又因?yàn)檩敵黾?jí)采用了射極輸出器，其電壓放大倍數(shù)約為1。所以需要采用兩級(jí)共射放大方能達(dá)到目的。又由于儀表對(duì)放大電路穩(wěn)定性要求較高，故采用典型的兩極直接耦合雙管放大單元。如圖4（ ）其中和不加旁路電容是為了引入局部負(fù)反饋以穩(wěn)定每一級(jí)的放大倍數(shù)，為了削弱電源存在的內(nèi)阻而在出現(xiàn)的電壓波動(dòng)，使它盡可能少的傳到中可以選擇和作為去耦電路。133放大管的選擇由于需要輸出電源最大值。為了保證不失真，要求，因此它的射極電流2&

5、#215;1.4mA3mA。因此可以選用小功率管3DG100，其參數(shù)是又由于前兩極放大對(duì)管子無特殊要求，所以可以選用3DG100。根據(jù)以上要求如圖4（P ）輸出級(jí)的負(fù)反饋從發(fā)射級(jí)反饋到的發(fā)射級(jí)，組成電壓串聯(lián)負(fù)反饋形式。電路參數(shù)的計(jì)算：首先初步確定各級(jí)放大倍數(shù)，在單元電路設(shè)計(jì)中已指出放大倍數(shù)應(yīng)滿足1000。由電路結(jié)構(gòu)可知，為了使放大電路的輸出阻抗高，工作性能穩(wěn)定，在第1級(jí)第2級(jí)中都串入和以便實(shí)現(xiàn)局部負(fù)反饋?zhàn)饔茫虼怂鼈兊碾妷悍糯蟊稊?shù)都不會(huì)很高，各級(jí)放大倍數(shù)大致可以分為，此時(shí)總的放大倍數(shù)略大于1000。方案2共集共基放大電路它是由共集電極電路作輸入端，因?yàn)楣布姌O電路輸入電阻大接收信號(hào)能力強(qiáng)。用共

6、基極電路作輸出端，因?yàn)楣不鶚O電路有電壓放大能力。由方案1和方案2比較，方案2輸出是共基極電路，共基極電路輸入電阻小輸出電阻大，沒有很好的接負(fù)載的能力，不能進(jìn)行很好的放大。擇優(yōu)選擇方案1。14輸出級(jí)的計(jì)算由設(shè)計(jì)指標(biāo)可知，輸出電壓（有效值）輸出電流=1Ma(有效值)故負(fù)載電阻： 確定及：在射極輸出器中，一般可根據(jù)來選擇，取系數(shù)為2。則。如圖2（P ）取，可以求出 式中是輸出負(fù)載電壓峰值，為了留有余量，取由此可求出 確定及：為了計(jì)算及，首先要求出及，由圖3（P ）可知選用的管子，則 選用但為了提高本級(jí)輸入電阻。取則有 取。由此可以求出輸出級(jí)對(duì)第2級(jí)的等效負(fù)載電阻約為 1322（51+0.67）6.6

7、K式中忽略了的影響。 確定及。由于有三級(jí)電容耦合，根據(jù)多級(jí)放大器下限截止頻率的計(jì)算公式設(shè)每級(jí)下限頻率相同，則各級(jí)的下限頻率應(yīng)為為了留有余地，忽略第2級(jí)輸出電阻。則因此，可選用10電解電容器。同理，忽略射級(jí)輸出器的輸出電阻。則因此，可選用100電解電容器1.2.2雙管放大單元得計(jì)算：確定第2級(jí)電路參數(shù)。為了穩(wěn)定放大倍數(shù)，在電路中引入，如圖4（P 12 ）一般取幾十歐至幾百歐，由于要求該級(jí)電壓放大倍數(shù)大一些，因此可選較小的此時(shí)該級(jí)電壓放大倍數(shù)為選且則又由于預(yù)設(shè)了，代入的公式則得 40= 可以解得。再利用代入=6.6K則 3.35=解得選則由可得12=1×（6.8+0.051+）+3解得=

8、2.15 K，可取=2.2 K第2級(jí)的輸入電阻可以計(jì)算如下確定第1級(jí)電路參數(shù)。如圖5（P ）為了提高輸入電阻而不致使放大倍數(shù)太低應(yīng)取并選50。則利用同樣的原則可得：為了獲得高輸入電阻并且希望也不太小，并與第2級(jí)的阻值一致以減少元器件的種類，取代入=30，可解得。再利用求出為了計(jì)算，選，則有 得 可選為2 K。為了計(jì)算，可先求出由此可得為了確定去耦電阻，需先求出再利用，可求得，取為3.3 K為了減少元器件的種類，選用10。及選用100，均用電解電容由下限截止頻率可以驗(yàn)證«，« 反饋元器件及的計(jì)算，由于1+AF=10，又已知A=1000則F=0.9再利用可求得=5.5 K選5.

9、1 K選用10電解電容，可驗(yàn)證15核算技術(shù)指標(biāo)：核算：核算射極輸出器的電壓放大倍數(shù)式中（）=215.10.59K因此可求出核算第2級(jí)電壓放大倍數(shù)第2級(jí)電壓放大倍數(shù)可用以下式子表示式中因此可求出 核算第1級(jí)電壓放大倍數(shù)第1級(jí)電壓放大倍數(shù)可用以下式子表示式中因此可求出于是可求出1000即是說該放大電路元器件選擇合適。核算輸出電阻；放大電路開環(huán)時(shí)的輸出電阻為可得可滿足要求核算輸入電阻；放大電路開環(huán)時(shí)輸入電阻為式中由此可求出閉環(huán)時(shí)的輸入電阻為即總輸入電阻為20 K滿足條件。核算放大電路是否穩(wěn)定。16組裝調(diào)試161使用儀器儀表（1）示波器（2）低頻信號(hào)發(fā)生器（3）數(shù)字電壓表（4）萬用表162調(diào)試步驟1輸

10、入信號(hào)選在30Hz30kHz放大器中的某一頻率。2在連接測(cè)試電路中測(cè)試儀表，信號(hào)發(fā)生器的地線應(yīng)與被測(cè)放大電路的參考地相連，以防干擾。3若用示波器分別測(cè)出信號(hào)電壓峰峰值U和輸入信號(hào)電壓峰峰值U 則A= U/U17總結(jié)及分析工作原理:輸入極采用的是共射放大電路,因?yàn)楣采浞糯箅娐酚休^好的電壓電流放大能力;中間極需要較大的放大電壓和電流的能力;因此也是采用共射放大電路.輸出極是采用的是共集電極放大電路.此電路有輸入電阻大輸出電阻小因此帶負(fù)載能力強(qiáng).1.7.1元件清單電容6個(gè)、電阻13個(gè)、三極管3個(gè)、直流電源1個(gè)。1.7.2該電路的特點(diǎn)：電流電壓放大的能力強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)：1.非線性失真小2.提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定

11、度3.展寬了通頻帶4.增大了放大倍數(shù)缺點(diǎn)：1. 級(jí)間是直接耦合，會(huì)產(chǎn)生自激振蕩2. 幅頻特性的高低頻段易產(chǎn)生凸起現(xiàn)象1.7.3電路中電容的特點(diǎn)C是旁路電容，把交流信號(hào)旁路接地，求良好的靜態(tài)工作點(diǎn)C是旁路電容C是級(jí)間耦合電容CC旁路電容C是反饋電容該課題的核心：使用反饋放大電路的原理。結(jié)束語： 從該設(shè)計(jì)過程中，我真的了解，在電子領(lǐng)域里需要我們學(xué)習(xí)的還很多很多。在設(shè)計(jì)電路之前，我們必須各元件的作用要很好的了解，對(duì)簡(jiǎn)單電路功能要很好的了解。從這次電路設(shè)計(jì)中讓我們對(duì)電子領(lǐng)域的頂尖人才投去一種羨慕的眼光，因?yàn)樗麄兲胁帕耍屛覀冞@些初學(xué)者太欽佩了。 從這次電路設(shè)計(jì)中，我發(fā)現(xiàn)模擬電路不是那么簡(jiǎn)單，想要把它

12、學(xué)好那得下工夫，從而我們知道沒有辛勤的勞作，就沒有好的豐收。我為了有一個(gè)好的豐收，現(xiàn)在必須辛勤的勞作。通過這次課程設(shè)計(jì)我們會(huì)更好的學(xué)習(xí)電子課。從這次中我們應(yīng)該對(duì)都要好好的學(xué)習(xí)，去專研。說不定將來成為一人才，為國家做出貢獻(xiàn)。這一切都要我們現(xiàn)在努力，為明天的好日子，現(xiàn)在加油吧！參考文獻(xiàn)：1楊元挺主編：電子技術(shù)能訓(xùn)練北京：高等教育出版。 戴伏生主編：基礎(chǔ)電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐北京：國防工業(yè)出版社。姚福安主編：電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社。高吉祥主編：電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)北京：電子?xùn)|工業(yè)出版社。梁宗善主編：電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)武漢：華中理工大學(xué)出版社。陳振源主編：電子技術(shù)基礎(chǔ)高等教育出版社。陳曉文主編：電子線路課程設(shè)計(jì)電子