電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)--兩級(jí)放大電路

1、<p>　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)</p><p>　　題 目： </p><p>　　系 部： </p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： </p><p&

2、gt;　　班 級(jí)： </p><p>　　學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p>　　2013年04月13日</p><p><b&

3、gt;　　目 錄</b></p><p>　　第一章 放大電路基礎(chǔ)1</p><p><b>　　1.1放大電路2</b></p><p>　　1.1.1 放大電路組成2</p><p>　　1.1.2 直流通路和交流通路3</p><p>　　第二章 放大電路工作

4、狀態(tài)分析5</p><p>　　2.1 解析法確定靜態(tài)工作點(diǎn)5</p><p>　　2.2 電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響5</p><p>　　2.2.1 Rb對(duì)Q點(diǎn)的影響5</p><p>　　2.2.2 Rc對(duì)Q點(diǎn)的影響6</p><p>　　2.2.3 UCC對(duì)Q點(diǎn)的影響6</p>

5、<p>　　2.3 放大電路的動(dòng)態(tài)分析6</p><p>　　2.3.1 圖解法分析動(dòng)態(tài)特性6</p><p>　　2.4 放大電路的非線性失真7</p><p>　　2.4.1.由三極管特性曲線非線性引起的失真7</p><p>　　2.4.2 工作點(diǎn)不合適引起的失真8</p><p>　

6、　2.5 共發(fā)射極放大電路的分析9</p><p>　　2.5.1放大電路的性能指標(biāo)9</p><p>　　2.5.2 共e極放大電路10</p><p>　　第三章 兩級(jí)放大電路設(shè)計(jì)12</p><p><b>　　總結(jié)14</b></p><p>　　第一章 放大電路基礎(chǔ)</p

7、><p><b>　　1.1放大電路</b></p><p>　　1.1.1 放大電路組成</p><p>　　三極管可以利用控制輸入電流從而控制輸出電流,達(dá)到放大的目的。 我們可利用三極管的上述特性來(lái)組成放大電路。三極管有三種基本連接方式如圖1.1所示</p><p>　　(a)共(發(fā))射極電路

8、(b)共集電極電路 (c)共基極電路</p><p>　　圖1.1 放大電路中三極管的三種連接方法</p><p>　　圖1.2 共發(fā)射極電路組成</p><p>　　(1) 為保證三極管V工作在放大區(qū), 發(fā)射結(jié)必須正向運(yùn)用; 集電結(jié)必須反向運(yùn)用。圖中Rb, UBB即保證e結(jié)正向運(yùn)用; Rc, UCC保證c結(jié)反向運(yùn)用。</p>

9、<p>　?。?）圖中Rs為信號(hào)源內(nèi)阻；Us為信號(hào)源電壓；Ui為放大器輸入信號(hào)。電容C1為耦合電容, 其作用是: 使交流信號(hào)順利通過(guò)加至放大器輸入端，同時(shí)隔直流, 使信號(hào)源與放大器無(wú)直流聯(lián)系。C1一般選用容量大的電解電容, 它是有極性的, 使用時(shí), 它的正極與電路的直流正極相連, 不能接反。C2的作用與C1相似, 使交流信號(hào)能順利傳送至負(fù)載, 同時(shí), 使放大器與負(fù)載之間無(wú)直流聯(lián)系。</p><p>

10、　　圖1.3 單電源共發(fā)射極放大電路</p><p>　　1.1.2 直流通路和交流通路</p><p>　　圖 1.3電路的直流通路和交流通路可畫(huà)成如圖 1.4(a)、(b)所示。 </p><p>　　圖1.4 基本共e極電路的交、直流通路</p><p>　　放大電路的分析主要包含兩個(gè)部分: </p><p&

11、gt;　　直流分析, 又稱(chēng)為靜態(tài)分析, 用于求出電路的直流工作狀態(tài), 即基極直流電流IB; 集電極直流電流IC; 集電極與發(fā)射極間直流電壓UCE。 </p><p>　　交流分析, 又稱(chēng)動(dòng)態(tài)分析, 用來(lái)求出電壓放大倍數(shù)、 輸入電阻和輸出電阻三項(xiàng)性能指標(biāo)。 </p><p>　　第二章 放大電路工作狀態(tài)分析</p><p>　　2.1 解析法確定靜態(tài)工

12、作點(diǎn)</p><p>　　由圖1.4(a)所示, 首先由基極回路求出靜態(tài)時(shí)基極電流IBQ</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　根據(jù)三極管各極電流關(guān)系, 可求出靜態(tài)工作點(diǎn)的集電極電流ICQ：</p><

13、p><b>　　(2-3)</b></p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　2.2 電路參數(shù)對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響</p><p>　　2.2.1 Rb對(duì)Q點(diǎn)的影響</p><p>　　圖2 .1 電路參數(shù)對(duì)Q點(diǎn)的影響</p><p>　　

14、2.2.2 Rc對(duì)Q點(diǎn)的影響</p><p>　　Rc的變化, 僅改變直流負(fù)載線的N點(diǎn), 即僅改變直流負(fù)載線的斜率。 Rc減小, N點(diǎn)上升, 直流負(fù)載線變陡, 工作點(diǎn)沿iB=IBQ這一條特性曲線右移。Rc增大, N點(diǎn)下降, 直流負(fù)載線變平坦, 工作點(diǎn)沿iB=IBQ這一條特性曲線向左移。如圖2 .1(b)所示。</p><p>　　2.2.3 UCC對(duì)Q點(diǎn)的影響</p>&l

15、t;p>　　UCC的變化不僅影響IBQ, 還影響直流負(fù)載線, 因此, UCC對(duì)Q點(diǎn)的影響較復(fù)雜。 </p><p>　　UCC上升, IBQ增大, 同時(shí)直流負(fù)載線M點(diǎn)和N點(diǎn)同時(shí)增大, 故直流負(fù)載線平行上移, 所以工作點(diǎn)向右上方移動(dòng)。 </p><p>　　UCC下降, IBQ下降, 同時(shí)直流負(fù)載線平行下移。所以工作點(diǎn)向左下方移動(dòng)。如圖2 .1(c)所示。 </p>

16、<p>　　實(shí)際調(diào)試中, 主要通過(guò)改變電阻Rb來(lái)改變靜態(tài)工作點(diǎn), 而很少通過(guò)改變UCC來(lái)改變工作點(diǎn)。</p><p>　　2.3 放大電路的動(dòng)態(tài)分析</p><p>　　2.3.1 圖解法分析動(dòng)態(tài)特性</p><p>　　1. 交流負(fù)載線的作法</p><p>　　交流負(fù)載線具有如下兩個(gè)特點(diǎn): </p>&

17、lt;p>　　(1) 交流負(fù)載線必通過(guò)靜態(tài)工作點(diǎn), 因?yàn)楫?dāng)輸入信號(hào)ui的瞬時(shí)值為零時(shí), 如忽略電容C1和C2的影響, 則電路狀態(tài)和靜態(tài)時(shí)相同。 </p><p>　　(2) 另一特點(diǎn)是交流負(fù)載線的斜率由 表示。 </p><p>　　過(guò)Q點(diǎn), 作一條 的直線, 就是交流負(fù)載線。</p><p>　　首先作一條

18、 的輔助線(此線有無(wú)數(shù)條), 然后過(guò)Q點(diǎn)作一條平行于輔助線的線即為交流負(fù)載線, 如圖2 - 7所示。</p><p>　　由于 , 故一般情況下交流負(fù)載線比直流負(fù)載線陡。</p><p>　　交流負(fù)載線也可以通過(guò)求出在uCE坐標(biāo)的截距, 再與Q點(diǎn)相連即可得到。</p><p><b>　　(2-5) </b><

19、;/p><p>　　連接Q點(diǎn)和 點(diǎn)即為交流負(fù)載線。 </p><p>　　2.4 放大電路的非線性失真</p><p>　　2.4.1.由三極管特性曲線非線性引起的失真</p><p>　　圖2.3 三極管特性的非線性引起的失真</p><p>　　2.4.2 工作點(diǎn)不合適引起的失真</p><

20、;p>　　放大電路存在最大不失真輸出電壓幅值Umax或峰-峰值Up - p。</p><p>　　最大不失真輸出電壓是指: 當(dāng)工作狀態(tài)已定的前提下, 逐漸增大輸入信號(hào), 三極管尚未進(jìn)入截止或飽和時(shí), 輸出所能獲得的最大不失真輸出電壓。如ui增大首先進(jìn)入飽和區(qū), 則最大不失真輸出電壓受飽和區(qū)限制, Ucem=UCEQ-Uces; 如首先進(jìn)入截止區(qū), 則最大不失真輸出電壓受截止區(qū)限制, Ucem=ICQ

21、3;R, 最大不失真輸出電壓值, 選取其中小的一個(gè)。如圖2.5所示, </p><p>　　圖2.5 最大不失真輸出電壓</p><p>　　2.5 共發(fā)射極放大電路的分析</p><p>　　2.5.1放大電路的性能指標(biāo)</p><p><b>　　(2-6)</b></p><p>&l

22、t;b>　　(2-7)</b></p><p>　　(2) 電流放大倍數(shù)Ai。 (2-8)</p><p>　　(3) 功率放大倍數(shù)Ap。 (2-9)</p><p>　　(4) 輸入電阻ri。</p>

23、<p><b>　　(2-10)</b></p><p>　　(5) 輸出電阻ro。 (2-11)</p><p>　　圖2.6 ro測(cè)量原理圖</p><p>　　2.5.2 共e極放大電路</p><p>　　(1) 電壓放大倍數(shù)

24、</p><p><b>　　(2-12)</b></p><p>　　(2) 電流放大倍數(shù) </p><p>　　由等效電路圖2.7(b)可得Ii≈Ib, Io≈Ic=βIb, 則</p><p><b>　　(2-13)</b></p><p>　　考慮Rb的作用,

25、 電流在輸入端存在分流關(guān)系?？紤]負(fù)載Rc、RL的影響, 電流在輸出端也存在一個(gè)分流關(guān)系。</p><p>　　(3) 輸入電阻ri: </p><p>　　由圖2.7(b)可直接看出ri=Rb∥ri′, 式中</p><p>　　由于 Ui′=Ibrbe，所以 ri′=rbe。當(dāng)Rb>>rbe時(shí), 則</p><p&g

26、t;　　ri=Rb∥rbe≈rbe (2-14)</p><p>　　(4) 輸出電阻ro: </p><p>　　由于當(dāng)Us=0時(shí), Ib=0, 從而受控源βIb=0, 因此可直接得出 ro=Rc。  注意, 因ro常用來(lái)考慮帶負(fù)載RL的能力, 所以, 求ro時(shí)不應(yīng)含RL, 應(yīng)將其斷開(kāi)。 </p><p>

27、　　(5) 源電壓放大倍數(shù)</p><p><b>　　(2-15)</b></p><p>　　第三章 兩級(jí)放大電路設(shè)計(jì)</p><p>　　如圖3.1，設(shè)，晶體管，，，，，，，，，，，請(qǐng)計(jì)算、和。</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p><

28、b>　　解：</b></p><p>　　V1管的直流通路如圖3.2所示：</p><p><b>　　同理可得：</b></p><p><b>　　圖3.3</b></p><p>　　交流等效電路如圖3.3所示：</p><p><b>　　

29、又有：</b></p><p><b>　　故：</b></p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要分析兩級(jí)放大電路。從單級(jí)放大電路入手，然后在研究?jī)杉?jí)放大電路，在我們實(shí)際應(yīng)用中，放大電路的輸入信號(hào)都是很微弱的，一般為毫伏級(jí)或微伏級(jí)。為獲得推動(dòng)負(fù)載工作的足夠大的電壓和功率，需將輸

30、入信號(hào)放大成千上萬(wàn)倍。由于前述單級(jí)放大電路的電壓放大倍數(shù)通常只有幾十倍，所以需要將多個(gè)單級(jí)放大電路聯(lián)結(jié)起來(lái)，組成多級(jí)放大電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行連續(xù)放大，這在實(shí)際生活中是非常重要的，而多級(jí)放大電路又是從兩級(jí)放大電路演變起來(lái)的，所以兩級(jí)放大電路在電子電路中有著很重要的地位。通過(guò)這次設(shè)計(jì)的思考和查閱資料我不僅對(duì)放大電路有了深一層的認(rèn)識(shí)還對(duì)功率放大器有了更深的學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b

31、></p><p>　　[1]. 黃義源.電子技術(shù).長(zhǎng)沙：湖南大學(xué)出版社，1989.</p><p>　　[2]. 秦曾煌.電工學(xué).下冊(cè).電子技術(shù)——七版.北京：高等教育出版社，2009.</p><p>　　[3].石生編著.電路基礎(chǔ)分析2006版. 高等教育出版社</p><p>　　[4]. 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）.第四

32、版.北京：高等教育出版社，1999.</p><p>　　[5]. 周淑敏.模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程.南京：東南大學(xué)出版社，2008.</p><p>　　[6].華永平.放大電路測(cè)試與設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.</p><p>　　[7]. 童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).第四版.北京：高等教育出版社，1980.</p><p>　　[8