2022年晶体管放大器方案与制作.docx

《2022年晶体管放大器方案与制作.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年晶体管放大器方案与制作.docx（9页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品学习资源百度高校文档学院晶体管放大器的设计与制作姓名： CT 知道学号：专业：指导老师：2021年6月16日欢迎下载精品学习资源一、设计要求设计并制作一个分立元件组成的放大器；主要技术指标为：电压放大倍数Au=100；输入阻抗 Ri 47K；带宽 BW=50Hz100KHz ；已知：输入信号电压=20mV，f=1KHZ ；负载电阻 RL=5.1K ；工作温度范畴 045；二、设计所需器件1） 12V直流电源； 2）函数信号发生器； 3）双踪示波器； 4）沟通毫伏表； 5）直流电压表； 6）直流毫安表； 7）频率计； 8）万用电表； 或90111、电阻器、电容器如干；其他工具：电烙铁等电路装

2、配工具；电脑；投影仪等；三、总体设计1）课题分析依据设计要求，要实现电压放大倍数 Au=100；输入阻抗 Ri 47K；采纳单级双极型三极管放大电路是无法实现的，就此题而言，系统可分为二级：输入级和主放大级；总体结构如图1-1所示；图1-1 晶体管电压放大器方框图2）方案争论输入级：主要完成阻抗变换，实现输入阻抗Ri 47K的设计要求；主放大级：主要完成电压放大作用，实现电压放大倍数Au=100的设计要求；四、主放大级电路设计欢迎下载精品学习资源1）电路类型挑选：为了实现电压放大倍数Au=100的设计要求，主放大级宜采纳固定分压偏式共射大电路形式，工作稳固性最好；2）电路结构：如右图 2-1所

3、示；确定电源电压 VCC为保证放大输出信号幅度的动态范畴内不会产生非线性失真，一般取VCC2+UE+2UCES由于输入信号电压幅值为就输出信号电压幅值为如取三极管馆和压降的临界值 UCES1V，就静态集一射压降设置在 U CEQ+UCES=3.82V又由于这种典型放大单元静点的工程 估算条件是： I1 I2IB 和UBUBE一般取I1=I2=5-10IB和UB=5 10VBE ；硅管 UB=35V ，锗管 UB=13V如近似取 UB=4V ， UE=UB-0.7=3.3V再按VCC2+UE+UCES=2 2.82+3.3+1=10V；考虑留有余量取 VCC=12V 标准等级电压 ；运算和确定集

4、电极电阻 RC由放大电路的静、动态分析可知， RC是打算静态工作点和满意电压增益要求的一个关键元件；一般应从输入至输出逐步推算；先确定输入回路的动态范畴：基极信号电流的幅值为，取如=1K ，就为了使输入动态信号不显现非线性失真，即信号动态工作不进入输入特性下面的弯曲部分，通常取最小基极电流；就静态基流取IB=40A再在输出回路进行静态运算： 管子的电流放大作用有又由于，如取，就取标称值 2.2K运算确定射极电阻 Re欢迎下载精品学习资源取标称值 1.5K 运算确定由I1 I2=5-10IB ，取I1=I2=5IB=5 40=0.2mA再按即为标称值取标称值 39K或43K实际电路中 Rb1用一

5、个固定电阻与一个可调电阻串联来代替，便利工作点的调剂；以上所确定的各电阻元件的阻值后，仍要检验它们的额定功率，即取1/8W RJ1.8K电阻取1/8W RJ1.5K电阻取1/16W RJ43K 电阻取1/16W RJ20K 电阻确定耦合电容和射极旁路电容C1、C2和Ce工程运算式分别为：，式中下限频率 fL 20HZ，信号源内阻 RS=几欧几十欧，输入电阻 Ri r be，输出电阻 RO RC，为与CE构成回路的等效电阻，且，；如放大电路是用于放大低频信号f=20HZ 200KHZ ，就耦合电容和射极旁路电容的容量可不必按上式运算，可直接取体会标称值：，校验由于符合指标要求；五、输入级电路设计

6、图3-1共集电极电路欢迎下载精品学习资源1）电路类型挑选：为实现输入阻抗 Ri 47K的设计要求，依据模拟电路学问，输入级宜选用共集电极电路 射极输出器）；这种电路具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点；2）电路结构：射极跟随器的原理图如图 3-1所示；它是一个电压串联负反馈放大电路，它具有输入电阻高，输出电阻低，电 压放大倍数接近于 1，输出电压能够在较大范畴内跟随输入电压作线性变化以及输入、输出信号同相等特点；确定Rb一般，取，实际电路中可以用一个 200K的固定电阻与一个 470K的可调电阻串联使用；运算 Re对于射极输出器，其输入电阻 Ri 1RERL47K，即： RER L 0.77K其中

7、RL是主放大电路的输入电阻 Ri，见任务二， Ri 0.86K，求得 Re7.欢迎下载精品学习资源36，取标称值 Re=7.5KC1、C2的选取同任务二；验算输入电阻 Ri欢迎下载精品学习资源Ri 1 RERL=617.5K/0.86K=47.1K 47K，满意设计要求；六、PCB板的设计参看电子工艺实训教程 / 21世纪全国高校电子电工类规划教材 /作者:殷志坚七、晶体管放大器的安装1）工具的预备与检查：参看电子工艺实训教程/殷志坚；2）元件测试：参看电子工艺实训教程 /殷志坚；3）刮腿、上锡处理：参看电子工艺实训教程/殷志坚；4）元件焊接：参看电子工艺实训教程 /殷志坚；八、 晶体管放大器

8、的调试1）测试仪器的预备、检查与调试方案：预备以下仪器： 12V 直流电源、函数信号发生器、双踪示波器、沟通毫伏表、直流电压表、直流毫安表、频率计和万用电表等；仪器检查：检查和校正交注毫伏表、频率计、示波器、万用表、直欢迎下载精品学习资源流电压表的直流电流表；用万表或电压表将稳压电源调至+12V；用沟通毫伏表、频率计将函数信号发生器调至正弦波20mV/1KHz 输出；调试方案：在多级放大电路中，前后级电路相互影响，因此调试方法采纳从后往前调；即先调主放大电路、再调输入级电路；2）主放大电路的调试 1）静态工作点的测量与调试：欢迎下载精品学习资源测量放大器的静态工作点，应在输入信号ui0的情形下

9、进行，即将放大器输入端与地端短接，然后选用量程合适的直流毫 安表和直流电压表，分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位 UB、UC和UE；一般实训中，为了防止断开集电极，所以采纳测量电压 UE或UC，然后算出 IC的方法，例如，只要测出 UE，即可用 IE=UE/Re， IB=IE/b图6-1 静态工作点对 uO波形的影响欢迎下载精品学习资源静态工作点的调试：放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流IC所示；如工作点偏低就易产生截止失真，即uO的正半周被缩顶，如图 6-1b所示；这些情形都不符合不失真放大的要求；所以在选定工作点以后 仍必需进行动态调试，即在放大器的输入端加入肯定的

10、输入电压ui，检查输出电压 uO的大小和波形是否满意要求；如不满意，就应调剂静态工作点的位置；转变电路参数 UCC、RC、RBRB1、RB2）都会引起静态工作点的变化；但通常多采纳调剂偏置电阻 RB2的方法来转变静态工作点，如减小 RB 2，就可使静态工作点提高等；为了满意较大信号幅度的要求，静态工作点 最好尽量靠近沟通负载线的中点；2） 放大器动态指标测试放大器动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、最大不失真输出电压动态范畴）等；电压放大倍数 Au的测量调整放大器到合适的静态工作点，然后加入输入电压 ui，在输出电压 u O不失真的情形下，用沟通毫伏表测出 ui和uo的有效值 Ui

11、和UO，就Au=Uo/ Ui ；输入电阻 Ri的测量欢迎下载精品学习资源为了测量放大器的输入电阻，按图 6-2电路在被测放大器的输入端与信号源之间串入一已知电阻R，在放大器正常工作的情形下， 用沟通毫伏表测出 US和Ui ，就依据输入电阻的定义可得，通常取R与Ri为同一数量级为好，本实训可取 R1 2K；输出电阻 R0的测量按图6-2电路，在放大器正常工作条件下，测出输出端不接负载RL的输出电压 UO和接入负载后的输出电压 UL ，依据，即可欢迎下载精品学习资源求出：在测试中应留意，必需保持RL接入前后输入信号的大小不变；最大不失真输出电压 UO PP的测量 最大动态范畴）图6-2 输入、输出

12、电阻测量电路欢迎下载精品学习资源如上所述，为了得到最大动态范畴，应将静态欢迎下载精品学习资源工作点调在沟通负载线的中点；为此在放大器正常工作情形下，逐步增大输入信号的幅度，并同时调剂RW转变静态工作点），用示波器观看 uO，当输出波形同时显现削底和缩顶现象 如图6- 3）时，说明静态工作点已调在沟通负载线的中点；然后反 复调整输入信号，使波形输出幅度最大，且无明显失真时，图6-3 静态工作点正常， 输入信号太大引起的失真欢迎下载精品学习资源用沟通毫伏表测出 UO有效值），就动态范畴等于；或用示波器直接读出UOPP来；3） 放大电路频率特性测量 5125211.5251200欢迎下载精品学习资源uRoL=0050k5k0000kk5000kkkk欢迎下载精品学习资源R L=5.1 K3）输入电路的调试 1）静态工作点的测量与调试：测量方法与主放大电路相同；但在多级放大电路中，输入级通常要求高输入阻抗，低输出阻抗，低噪音；因此输入级的集电极电流不宜过大， 这里可以将输入级的集电极电流调至 0.50.8mA左右；2）放大器动态指标测试动态指标的测量可以仿照主放大电路的方法做；4）总调将调试好的输入电路与主放大电路连接好，测量晶体管放大器的总体性能指标；测量方法与主放大电路类同；并将测量结果记录下来；自己设计记录表格）欢迎下载