負反饋放大電路課程設(shè)計

1、<p>　　負反饋放大電路課程設(shè)計</p><p>　　1 設(shè)計任務(wù)內(nèi)容與要求</p><p><b>　　1.1設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　內(nèi)容：負反饋放大電路。 </p><p><b>　　1.2設(shè)計要求</b></p><p><b>

2、　　2 原理設(shè)計與框圖</b></p><p>　　負反饋放大電路在日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用，原因就在于它能大大地改善放大電路的性能。利用負反饋技術(shù)，用集成運放可構(gòu)成各種運算電路，根據(jù)外接反饋元件的不同，可構(gòu)成比例、加法、減法、微分、積分等運算電路。負反饋電路的樣式也是多種多樣的，下面就對幾種負反饋放大電路進行一下比較。</p><p><b>　　3.方案比較&l

3、t;/b></p><p><b>　　3.1 方案一</b></p><p>　　運用集成運放為主所組成的負反饋放大電路。它的優(yōu)點在于制作時簡單、便捷、原理圖簡單、其運作模式思路清晰而且可以較好的抑制溫漂（這點非常特殊）。而缺點在于若出現(xiàn)故障不便于檢測和維修、且成本較高，不太容易實現(xiàn)。</p><p><b>　　3.2 方案

4、二</b></p><p>　　用兩個三極管、電容、電阻等構(gòu)成的負反饋放大電路。此方案優(yōu)點就是運用元件較少，采用的負反饋形式、電路原理思路清晰，且有比較高的可操作性。缺點就是對交流負反饋作用不太明顯，在工作時候， 電路的穩(wěn)定性， 輸入輸出電阻的阻值不太容易達到設(shè)計的要求。</p><p><b>　　3.3方案三</b></p><p&

5、gt;　　如（附錄）圖１，應(yīng)用三個三極管所構(gòu)成的負反饋放大電路，信號由輸入端經(jīng)電容耦合輸入三極管基極，經(jīng)三極管放大；由集電極輸出與二級放大電路直接耦合相連，放大后由電容與三級放大電路耦合相連，最后由三級放大電路的發(fā)射極輸出；反饋信號受輸出電壓的影響以電壓方式作用于輸入端，形成電壓負反饋放大電路。</p><p><b>　　4.各項選擇</b></p><p>　　4

6、.1反饋網(wǎng)絡(luò)的選擇</p><p>　　采用什么反饋方式，主要負載的要求及信號源內(nèi)阻的情況來考慮。在負載變化的情況下，要求放大電路定壓輸出時就需要采用電壓反饋；在負載變化的情況下，要求放大電路恒流輸出時，就要求采用電流負反饋。至于輸入端采用串聯(lián)還是并聯(lián)方式，主要根據(jù)對放大電路輸入電阻的要求而定。當要求放大電路具有高的輸入電阻時，宜采用串聯(lián)反饋；當要求放大電路具有低的輸入電阻時，宜采用并聯(lián)反饋。如僅僅為了提高輸入電

7、阻，降低輸出電阻（即阻抗變換）時，宜采用射級輸出器。</p><p>　　反饋深度主要根據(jù)放大的用途及指標而定。</p><p>　　對音頻繁大電路，主要是用負反饋減小非線性失真，設(shè)計時一般取1+AF=10左右。</p><p>　　對測量儀表中使用的放大電路，要求放大倍數(shù)要有較高的穩(wěn)定度，而采用負反饋的目的主要是提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定度，因此根據(jù)不同的要求可取1+AF

8、幾十至幾百。</p><p>　　對高放大倍數(shù)寬頻帶放大電路，采用負反饋的目的主要是展寬頻帶，這是采用多級放大加深反饋容易產(chǎn)生自激，且在幅頻特性的高、低頻段宜產(chǎn)生凸起的現(xiàn)象。</p><p><b>　　4.2放大管的選擇</b></p><p>　　如果放大電路的級數(shù)多，而輸入信號很弱時（微伏級），必須考慮輸入級放大管的噪聲所產(chǎn)生的影響，為此

9、前置放大級應(yīng)選用低噪聲的管子。當要求放大電路的頻帶很寬時，應(yīng)選用截止頻率fT較高的管子。從集電極損的角度出發(fā)，由于前幾級放大的輸出小，可選用P㎝小的管子，其靜態(tài)工作點也要選得低一些（IE?。?，這樣可以減小噪聲；但對輸出級而言，因其輸出電壓和輸出電流都較大，故選用PCM大的管子。</p><p><b>　　4.3級數(shù)的選擇</b></p><p>　　放大電路的級數(shù)可

10、根據(jù)無反饋時的放大倍數(shù)而定，而此放大倍數(shù)又要根據(jù)所要求的閉環(huán)放大倍數(shù)和反饋深度而定，因此設(shè)計時首先要根據(jù)技術(shù)指標確定出它的閉環(huán)放大倍數(shù)AF及反饋深度1+AF，然后確定所需的AF。</p><p>　　確定了A的數(shù)值，放大電路的級數(shù)大致可用下列原則來確定：幾十至幾百倍左右采用一級或兩級，幾百至千倍左右采用兩級或三級，千倍以上采用三級或四級（射極輸出器不計，因其A約為1）。一般情況下很少采用四級以上，因為這將給施加反

11、饋后的補償工作帶來很大的困難，但如反饋只加在每兩級之間也是可以的。</p><p><b>　　5.電路方案選定</b></p><p>　　根據(jù)不同的要求，放大電路中各級所選用的電路也是不同的。</p><p>　　綜上所述：根據(jù)現(xiàn)在的能力、經(jīng)驗和操作水平且由于手上所擁有的原件只有分立的原件，而第三方案在性能指標上能夠達到設(shè)計的具體要求且具有

12、較高的可操作性，所以最終確定第三個方案是適合我們現(xiàn)在設(shè)計能力的。</p><p><b>　　5.1.輸入級</b></p><p>　　輸入級放大管的靜態(tài)工作點一般取IE≤1mA,UCE=(1～2)V.</p><p>　　5.1.１確定第一級的電路參數(shù)</p><p>　　電路如圖5.１.１所示。</p>

13、<p>　　為了提高輸入電阻而又不致使放大倍數(shù)太低，應(yīng)取05 mA，并選=50，則</p><p>　　=+（1+）=300+（50+1）</p><p>　　利用同樣的原則，可得</p><p>　　為了獲得高輸入電阻，而且希望也不要太小，并與第二級的阻值一致以減少元器件的種類，取，代入，可求得，再利用，求出。</p><p>

14、;　　為了計算，選，則有 得出</p><p><b>　　K</b></p><p>　　選。為了計算，可先求出</p><p>　　由此可得 K</p><p>　　選51K。為了確定去耦電阻，需先求出 再利用，取為。</p><p>　　為了減少元器件的種類

15、，選用10，，均為電解電容。有下限頻率可以驗證，。</p><p>　　5.3反饋元器件。由于，又已知A=1000，則F=。再利用可求出。</p><p><b>　　電容器，可以驗證。</b></p><p><b>　　圖5.1.1</b></p><p><b>　　5.2中間級&l

16、t;/b></p><p>　　中間級多采用共射放大電路，而且選用β大的管子。其靜態(tài)工作點一般為IE=（1～3）mA, UCE=(2～5)V.</p><p>　　5.2.1確定第二級的電路參數(shù)</p><p>　　為了穩(wěn)定放大倍數(shù)，在電路中引入如圖5.2.1所示，一般取幾十歐至幾百歐。由于希望這一級的電壓放大倍數(shù)大些，故取較小的=51?，由此可求出這級的電壓

17、放大為</p><p><b>　　==</b></p><p>　　選=1mA，=50，則</p><p>　　又由于預(yù)先規(guī)定了{</p><p>　　由此可以解得3.35K?。再利用=∥代入=6.6K?，</p><p>　　則3.35=選=3V，=1mA,則由Vcc=可得</p>

18、;<p><b>　　由此可以得出</b></p><p>　　第二級的輸入電阻可以計算如下</p><p><b>　　圖5.2.1</b></p><p><b>　　5.3輸出級</b></p><p>　　輸出級采用什么電路主要決定于負載的要求。如負載電阻

19、較大（幾個千歐左右），而且主要是輸出電壓，則可用共射放大電路；反之，如負載為低阻，且在較大范圍內(nèi)變化時，則用射極輸出器。如果負載需要進行阻抗匹配，則用變壓器輸出。</p><p>　　因輸出級的輸出電壓和輸入電流都較大，其靜態(tài)工作點的選擇要比中間級高，具體數(shù)值要視輸出電壓和輸出電流的大小而定。</p><p>　　5.3.1輸出級的計算</p><p>　　由于輸出

20、電壓UO =1v（有效值）,輸出電流IO=1mA（有效值），故負載電阻</p><p>　　UO/IO=1K?如圖5.３.1所示。</p><p>　　1.確定及Vcc。在射級輸出器中，一般根據(jù)來選擇，取系數(shù)為2，則， =667?。</p><p>　　在附錄圖5.1.1中，取=1mA，=1v，可以求出</p><p>　　=+（/′)=1+

21、(1)= 3.12mA</p><p>　　=+ += 1+1.4+3.122=8.64V式中，ULP是輸出負載的電壓峰值。為了留有余量，取=3.5mA,Vcc=12v；由此可以求出=3.52=7V.</p><p>　　2.確定及。為了計算及，首先要求出及，由附錄圖5.1.2可知，==7+0.7=7.7V。選用=50的管子，則=0.07mA=70A，選用=（5～10）=0.35~0.7m

22、A,為了提高本級輸入電阻，取0.35mA，則得</p><p>　　=/=7.7/0.35=2K?</p><p>　　=（-）/=(12-7.7)/0.35=12.3K?</p><p>　　取=13K?，由此可以求出輸出級對第二級的等效負載電阻約為</p><p>　　RL2 = =∥∥(1+) =13∥22∥(510.67)6.6K?式

23、中忽略了的影響。</p><p>　　3.確定及，由于有三級電容耦合，根據(jù)多級放大器下限截止頻率的計算公式</p><p><b>　　fL =1.1</b></p><p>　　假設(shè)每級下限頻率相同，則各級的下限頻率應(yīng)為</p><p><b>　　=Hz</b></p><p

24、>　　為了留有余地， 忽略第二級的輸出電阻（因尚未標出），則</p><p>　?。?～10）（31.8～106.2）（4.82～16.1）</p><p>　　因此，可選用10電解電容器。</p><p>　　同理，忽略射極輸出器的輸出電阻，則</p><p>　　（3～10）（31.8～106.2）（31.8～106.2）</

25、p><p>　　因此，可選用100的電解電容器。</p><p><b>　　圖5.3.1</b></p><p>　　6.元器件選擇(清單)</p><p>　　本次設(shè)計以方案三為主,所用元器件如下表5.1所示。</p><p><b>　　表5.1</b></p>

26、<p><b>　　7總結(jié)與體會</b></p><p>　　課程設(shè)計完成了，這個設(shè)計是我經(jīng)歷千辛萬苦才完成的佳作，真的是佳作??！說實話，剛開始時自己對于這個課程設(shè)計根本就不知道應(yīng)該怎么下手，感覺太難了。近兩三周來我的課余時間絕大部分都花在了這個課程設(shè)計上面。回首，明白，在做這個課題的過程中重要的不是結(jié)果而是其中所學(xué)習到的東西，有時候可能靈感閃現(xiàn)，覺得自己找到了好辦法來解決一些

27、問題，但是實際操作之下，才明白有時候理論上成立，但是實際中根本不具備可操作性，這也許就是理論與實踐的差距吧！現(xiàn)在才覺得就是在這許多的錯誤中不斷的改變方法，調(diào)整思路，才最終完成了這個艱巨的任務(wù)。這個課程設(shè)計中我們還學(xué)到了許多課本上所學(xué)不到的知識。例如：對文檔編輯方面的實際操作（自動生成文檔目錄等。）。還有就是在設(shè)計過程中不要太死板，一種方法行不通了，最好就改變思路，從另一個方面再去思考。有時還必須有多種不同的思路，那樣你才會更快的找到解決

28、問題的有效方法與思路。除此之外，這個課程設(shè)計還培養(yǎng)了專心致志的工作學(xué)習習慣，懂得了相互同學(xué)之間的理解與體諒，以及相互合作，可謂受益匪淺??！ 把書本上的理論知識與實際相結(jié)合起來，達到了設(shè)計的要求，在知識的運用和能力的鍛煉上得到了提高。</p><p>　　現(xiàn)在在負反饋放大電路設(shè)計上，我的水平已得到了一個很大的提升，還真的是多虧了這個課程設(shè)計??！</p><p><b>　　參考文獻

29、</b></p><p>　　《電子技術(shù)技能訓(xùn)練》　楊元挺主編　北京：高等教育出版社</p><p>　　《基礎(chǔ)電子電路設(shè)計與實踐》 戴伏生主編 北京：國防工業(yè)出版社</p><p>　　《電子電路設(shè)計與實踐》 姚福安主編 濟南：山東科學(xué)技術(shù)出版社</p><p>　　《現(xiàn)代電子電路原理與設(shè)計》 張衛(wèi)平，張英儒主編 北京：原子