電子技術課程設計--兩級放大電路

1、<p>　　電子技術課程設計說明書</p><p>　　題 目： </p><p>　　系 部： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p&

2、gt;　　班 級： </p><p>　　學生姓名: 學 號: </p><p>　　指導教師: </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5</p><p>　　2.2 電路參數(shù)對靜態(tài)工作點的影響5</p><p>　　2.2.1 Rb對Q點的影響5</p><p>　　2.2.2 Rc對Q點的影響6</p><p>　　2.2.3 UCC對Q點的影響6</p>

5、<p>　　2.3 放大電路的動態(tài)分析6</p><p>　　2.3.1 圖解法分析動態(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9</p><p>　　2.5.2 共e極放大電路10</p><p>　　第三章 兩級放大電路設計12</p><p><b>　　總結14</b></p><p>　　第一章 放大電路基礎</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,達到放大的目的。 我們可利用三極管的上述特性來組成放大電路。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)射結必須正向運用; 集電結必須反向運用。圖中Rb, UBB即保證e結正向運用; Rc, UCC保證c結反向運用。</p>

9、<p>　?。?）圖中Rs為信號源內(nèi)阻；Us為信號源電壓；Ui為放大器輸入信號。電容C1為耦合電容, 其作用是: 使交流信號順利通過加至放大器輸入端，同時隔直流, 使信號源與放大器無直流聯(lián)系。C1一般選用容量大的電解電容, 它是有極性的, 使用時, 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, 使交流信號能順利傳送至負載, 同時, 使放大器與負載之間無直流聯(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部分: </p><p&

11、gt;　　直流分析, 又稱為靜態(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, 又稱動態(tài)分析, 用來求出電壓放大倍數(shù)、 輸入電阻和輸出電阻三項性能指標。 </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</p><p>　　由圖1.4(a)所示, 首先由基極回路求出靜態(tài)時基極電流IBQ</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　根據(jù)三極管各極電流關系, 可求出靜態(tài)工作點的集電極電流ICQ：</p><

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

14、2.2.2 Rc對Q點的影響</p><p>　　Rc的變化, 僅改變直流負載線的N點, 即僅改變直流負載線的斜率。 Rc減小, N點上升, 直流負載線變陡, 工作點沿iB=IBQ這一條特性曲線右移。Rc增大, N點下降, 直流負載線變平坦, 工作點沿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Q點的影響</p>&l

15、t;p>　　UCC的變化不僅影響IBQ, 還影響直流負載線, 因此, UCC對Q點的影響較復雜。 </p><p>　　UCC上升, IBQ增大, 同時直流負載線M點和N點同時增大, 故直流負載線平行上移, 所以工作點向右上方移動。 </p><p>　　UCC下降, IBQ下降, 同時直流負載線平行下移。所以工作點向左下方移動。如圖2 .1(c)所示。 </p>

16、<p>　　實際調試中, 主要通過改變電阻Rb來改變靜態(tài)工作點, 而很少通過改變UCC來改變工作點。</p><p>　　2.3 放大電路的動態(tài)分析</p><p>　　2.3.1 圖解法分析動態(tài)特性</p><p>　　1. 交流負載線的作法</p><p>　　交流負載線具有如下兩個特點: </p>&

17、lt;p>　　(1) 交流負載線必通過靜態(tài)工作點, 因為當輸入信號ui的瞬時值為零時, 如忽略電容C1和C2的影響, 則電路狀態(tài)和靜態(tài)時相同。 </p><p>　　(2) 另一特點是交流負載線的斜率由 表示。 </p><p>　　過Q點, 作一條 的直線, 就是交流負載線。</p><p>　　首先作一條

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

19、;/p><p>　　連接Q點和 點即為交流負載線。 </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: 當工作狀態(tài)已定的前提下, 逐漸增大輸入信號, 三極管尚未進入截止或飽和時, 輸出所能獲得的最大不失真輸出電壓。如ui增大首先進入飽和區(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。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</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系?？紤]負載Rc、RL的影響, 電流在輸出端也存在一個分流關系。</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Rb>>rbe時, 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Us=0時, Ib=0, 從而受控源βIb=0, 因此可直接得出 ro=Rc。  注意, 因ro常用來考慮帶負載RL的能力, 所以, 求ro時不應含RL, 應將其斷開。 </p><p>

27、　　(5) 源電壓放大倍數(shù)</p><p><b>　　(2-15)</b></p><p>　　第三章 兩級放大電路設計</p><p>　　如圖3.1，設，晶體管，，，，，，，，，，，請計算、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</b></p><p>　　本次設計主要分析兩級放大電路。從單級放大電路入手，然后在研究兩級放大電路，在我們實際應用中，放大電路的輸入信號都是很微弱的，一般為毫伏級或微伏級。為獲得推動負載工作的足夠大的電壓和功率，需將輸

30、入信號放大成千上萬倍。由于前述單級放大電路的電壓放大倍數(shù)通常只有幾十倍，所以需要將多個單級放大電路聯(lián)結起來，組成多級放大電路對輸入信號進行連續(xù)放大，這在實際生活中是非常重要的，而多級放大電路又是從兩級放大電路演變起來的，所以兩級放大電路在電子電路中有著很重要的地位。通過這次設計的思考和查閱資料我不僅對放大電路有了深一層的認識還對功率放大器有了更深的學習。</p><p><b>　　參考文獻</b

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

32、版.北京：高等教育出版社，1999.</p><p>　　[5]. 周淑敏.模擬電子技術實驗教程.南京：東南大學出版社，2008.</p><p>　　[6].華永平.放大電路測試與設計.北京：機械工業(yè)出版社，2010.</p><p>　　[7]. 童詩白.模擬電子技術基礎.第四版.北京：高等教育出版社，1980.</p><p>　　[8