電子課程設(shè)計(jì) 二級(jí)晶體管放大電路

五邑大學(xué) 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目：二級(jí)晶體管放大電路 院 系 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) AP100 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 黃 東 完成日期 2 0 1 2 / 1 / 7 一、設(shè)計(jì)題目：晶體管放大電路 （1）設(shè)計(jì)一級(jí)晶體管放大電路，輸入信號(hào)幅度 ≥20mv, 頻率為1KHz，電源電壓+5V，要求完成下面的技術(shù)指標(biāo)： a. 電壓增益Au ≥20 b. 輸入電阻Ri ≥2KΩ c. 輸出電阻Ro ≤50Ω （2）測(cè)量出輸入電阻值，并說明該值于那些元件有關(guān)系。 （3）可選用的器件與元件 二、 方案的論證和設(shè)計(jì) 1）工作原理： 輸入信號(hào)加到前級(jí)的輸入端，經(jīng)過前級(jí)放大后加到后級(jí)的輸入端，再經(jīng)后級(jí)放大。在兩級(jí)放大器中，放大器的輸入端事實(shí)上就是前級(jí)的輸入端，前級(jí)的輸出也就是后級(jí)的輸入，后級(jí)的輸出也就是兩級(jí)放大的輸出；前級(jí)是后級(jí)的信號(hào)源，后級(jí)是前級(jí)的負(fù)載。因此，兩極放大的線性電壓放大倍數(shù)就等于前后兩級(jí)放大倍數(shù)的乘積；放大器的輸入電阻就是前級(jí)的輸入電阻；放大器的輸出電阻就是后級(jí)的輸出電阻。 2)設(shè)計(jì)電路的主要功能 該電路具有實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)放大的功能，能將較小的輸入信號(hào)通過二級(jí)放大電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大，從而獲得必要的電壓幅值或足夠的功率，最終達(dá)到推動(dòng)負(fù)載工作的使用要求。 3）設(shè)計(jì)原理圖 4）參數(shù)的設(shè)定 1.計(jì)算后級(jí)電路電阻參數(shù) 節(jié)點(diǎn)B電流方程為 =+ 為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，令參數(shù)滿足>> 因此，B點(diǎn)位為 取=1.mA，并選β=91,則 =200+(1+91)*26/1=2.592k 第一級(jí)的放大倍數(shù)是 取=120，取,代入公式求出3.6k? , 取=2V, 求得=500? 所以、取標(biāo)稱值 從而 求得： 2、計(jì)算后級(jí)電路電阻參數(shù) 取標(biāo)稱值：=150K? , 依據(jù)所計(jì)算的各個(gè)零件的數(shù)值列元件清單 5）元件清單： 電容 （2個(gè)） 電容 電阻1 電阻2 電阻3 電阻4 電阻5 電阻6 三級(jí)管 （2個(gè)） 導(dǎo)線 22uf 100uf 51kΩ 15kΩ 3.6kΩ 510Ω 150KΩ 3.3kΩ S9013 若干 6）數(shù)據(jù)記錄：（1K） 表1 輸入信號(hào)峰峰值（Mv） 20 輸出信號(hào)峰峰值（V） 1.990 表2 頻率（Hz） 100 500 1k 5k 10k 輸出信號(hào)峰峰值（V） 1.775 1.990 1.990 2.000 2.005 7）數(shù)據(jù)計(jì)算： 由表1可知，Au=Uo／Ui=1990/20=99.5 用萬用表測(cè)得β=91 Vb1=Rb2*Ucc/Rb1+Rb2=15000*5/(51000+1500)=1.14V Ve=Vb-Ube=1.14-0.6=0.54V Ie=Ve/Re=0.54/510=1.06mA Rbe1=200+(1+β)26/1.06=2.50 KΩ Ib2=(Ucc-Ube)/Rb+(1+B)Re=(5-0.60)/150000+(1+91)*3300=0.0097mA Ic=Ie=(1+β)*Ib=0.0097*(91+1)=0.90mA Rbe2=200+(1+β)*26/Ie=200+(1+91)*26/0.90=2.86 KΩ 所以，Ri=Rb11//Rb12//rbe1 =51//15//2.5≈2.1 KΩ Ro=Re2//（Re1+rbe2）/（1+β） =2.86*(2.50+2.86)*(91+1)/2.86+(2.50+2.86)≈26.80Ω 8）結(jié)論與分析: 由計(jì)算結(jié)果可知該電路的輸入電阻Ri=2.1KΩ，大于2 KΩ，輸出電阻Ro=26.80Ω，小于50Ω，電壓增益Au=99.5，大于50。故該電路符合實(shí)驗(yàn)要求。 由圖表2，可知當(dāng)頻率由100Hz變化到10KHz過程，信號(hào)在100Hz到10kHz基本保持不變，即頻率變化對(duì)電路電壓增益影響很小很小。當(dāng)信號(hào)過于小時(shí)或過大時(shí)才變化較大，出項(xiàng)失真現(xiàn)象。這與電路中的旁路電容有關(guān)。 三、調(diào)試過程遇到的問題 第一次連接，接通電源后，示波器閃爍但不顯示波形，開始以為電路板連接異常，用萬用表經(jīng)過一番檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)各個(gè)原件及連接都正常，經(jīng)詢問老師后，才知道我們使用的示波器是有問題的，換個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器重新連接后，經(jīng)過調(diào)節(jié)，示波器上很快顯示出正常的波形。問題解決后，我們按照實(shí)驗(yàn)的要求，測(cè)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做好了實(shí)驗(yàn)記錄。 四、課程設(shè)計(jì)體會(huì) 我們?cè)谶@個(gè)電子設(shè)計(jì)過程中，首先進(jìn)行的是電路圖的設(shè)計(jì)，我們按照實(shí)驗(yàn)要求，參考文獻(xiàn)及各種資料，確定電路圖以后，再經(jīng)過計(jì)算確定各個(gè)元件的參數(shù)。收到元件后，我們按照電路圖，通過網(wǎng)上查找色環(huán)表，確定各個(gè)電阻的阻值后，把各元件有導(dǎo)線安插連接在面包板上。最后，我們?nèi)?shí)驗(yàn)室進(jìn)行了調(diào)試，確認(rèn)無誤后，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并記錄好實(shí)驗(yàn)所需的各個(gè)數(shù)據(jù)。完成試驗(yàn)后，進(jìn)行了數(shù)據(jù)的處理及寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告 。 通過這次課程設(shè)計(jì)，我收獲了很多，其中最主要的是以下三點(diǎn)： 第一，通過對(duì)電路圖的設(shè)計(jì)，分析和計(jì)算，我更加深刻地理解了二級(jí)放大電路的工作原理，增加了模擬電子技術(shù)的理論知識(shí)。通過各種渠道查閱資料的過程中，我不但解決了問題，學(xué)習(xí)了知識(shí)，還鍛煉了自主學(xué)習(xí)的能力。 第二，第一次接觸面包板，才發(fā)現(xiàn)原來也是很簡(jiǎn)單。雖然是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的實(shí)踐，但自己親手做出的電子產(chǎn)品，而且整個(gè)過程還算比較順利，自己還是比較開心的，享受到了制作的樂趣。 第三，和同學(xué)一起合作做一個(gè)項(xiàng)目，大家有商有量，每一步幾乎都是一起討論著做出來的，效率高而且不無聊，這次課程設(shè)計(jì)讓我們?cè)鲞M(jìn)了感情，享受到了合作的樂趣。 五、參考文獻(xiàn)： 1）《電子與電工技術(shù)》主編：畢淑娥 電子工業(yè)出版社 2011版 2）《電子技術(shù)》 主編:熊幸明 清華大學(xué)出版社 3）《電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐》主編：姚福安 山東科學(xué)技術(shù)出版社 4)《電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》主編 梁宗善 華中理工大學(xué)出版社