单级阻容耦合晶体管放大器设计文档格式.docx
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可确定相应的由、由、Re；
由Av=-B/rbeXR\rbe=300+26B/Ic%rJrc/Rl,可求得R。
2、Ri和Ro测试电路
Ri测量：
如图1-1所示，输入Ui为1000Hz,6mV改变R使U2=U1/2,则ri=R
Ro测量：
如图1-2所示，输入Ui为1000Hz,6mVK断开，测量Uo；
K闭合,调节R使Uc/=1/2Uo,ro=Ro
3、实验器件和仪器提示
设计仪器：
智能电工实验台，示波器1台，晶体管毫伏表，万用
表1块，低频信号发生器，实验面包板或万能板，智能电工实验台。
设计器件：
三极管为8050,r/bb=300,hfe=200;
电容0.1uF2个，2uF1个;
电位器1个；
电阻4个。
参考书：
彭介华《电子技术课程设计指导》高教出版社；
谢自美《电子线路设计•实验・测试》华中科技大学出版社胡宴如《模拟电子技术基础》高等教育出版社
陆秀令《模拟电子技术》。
四、设计报告要求
1、列出设计步骤，画出电路，标出元件数值；
2、比较实测指标和设计要求指标；
3、列出测试数据表格；
4、分析静态工作点对放大器性能的影响。
五、设计思考与总结
1、总结放大器的设计方法和运用到的主要知识点；
2、总结放大器主要参数的测试方法；
3、分析信号源内阻对输出波形失真的影响；
4、对测试数据进行误差分析。
第1章绪论7
第2章设计思路及原理图8
2.1
8
11
工作原理
2.2元件参数计算8
第3章EWB仿真波形图
3.1EWB仿真软件简介11
3.2仿真电路设计11
第4章技术指标及误差分析14
4.1静态工作点的测量14
4.2性能指标的测试
4.3误差分析
14
16
第5章PCB®
制作18
5.1电路的绘制18
5.2安装工艺19
5.3焊接工艺20
附录A21
附录B22
附录C23
附录d24
心得体会25
参考文献26
由于物理学的重大突破，电子技术在20世纪取得了惊人进步。
随着21世纪的到来电子信息技术的发展关于单级阻容耦合晶体管放大器在电子技术基础中所出的位置越来越来重要，它不仅是电子信息类专业的一个重要部分，而且在其它类专业工程中也是不可缺少的。
通过对模拟电子技术的学习，使我对这门课程有了一定的了解，学到一些知识，如二极管，三极管的应用，放大电路的分析方法和应用，负反馈放大电路与基本运算电路性能与作用，信号产生电路等。
科技的迅速发展，对电子技术的要求越来越高，所以要求从事电子技术的人员必须具备很强的动手能力。
当今世界集成电路产品日益更新，层出不穷。
读者在掌握基本电子电路的工作原理、主要特性等基本知识之后，就可能及最少的集成元器件设计出满足技术要求、性能可靠、成本低廉的电子电路。
在实际工作中，电子技术人员需要分析器件、电路的工作原理；
验证器件、电路的功能；
对电路进行调试、分析，排除电路故障；
测试器件、电路的性能指标；
设计、制作各种实用电路的样机。
所有这些都离不开实验。
止匕外，实验还有一个重要任务，是要培养正确处理数据，分析和综合实验结果、检查和排除故障的能力。
同时养成我们勤奋、进取、严肃认真、理论联系实际的作风和为科学事业奋斗到底的精神。
直流稳压电源具有体积小、重量轻、效率高、对电网电压及频率的变化适应性强、输出电压保持时间长、有利于计算机信息保护等优点，广泛应用于以电子计算机为主导的各种终端设备、通信设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源，所以我们选题直流稳压电源目的，一方面加深对直流稳压电源了解；
另一方面巩固所学的知识，提高自己的动手制作能力和设计能力。
同时为我们以后学习有关专业知识打下基础和积累经验。
并且对我们以后
的工作也有所帮助。
第2章设计原理及原理图
2.1工作原理
晶体管放大器中广泛应用如图2-1所示的电路，称之为阻容耦合共射极放大器。
它采用的是分压式电流负反馈偏置电路。
放大器的静态工作点Q主要由RB1、RB2、Re、Rc及电源电压+VCC所决定。
该电路利用电阻Rbi、RB2的分压固定基极电位VBQ。
如果满足条件I1>
>
IBQ,当温度升高时，
ICQT—VEQT—VBEJ—BQJ—CQ结果抑制了ICQ的变化，从而获得稳定的静态工作点。
1~
图2-1阻容耦合共射极放大器
2.2元件参数计算
（1）共发射极放大器的直流参数
共发射极放大器的直流参数主要有Ibq、Icq及Uceq、Ubeq。
如图2-1电路
所示，这些直流参数的关系式如下：
UeQ=UbQ-UbEQ定UbQ=VccRb2/（Rb1+Rb2）、
Icq=Pibq=Ueq/Re屏（2.1）
Uceq=Vcc-IcqRc-Ueq:
Vcc-IcqRc-Ubq'
将已知的Vcc、Rb1、Rb2、Rc、Re及B值代入
（1）,即可算出Ibq、Icq
及UCEQ三个直流参数。
（2）共发射极放大器的交流参数
共发射极放大器的交流参数主要有电压放大倍数Auo、输入电阻Ri与输出电阻
Ro、最大输出电压幅度Uom等:
电压放大倍数Auo：
Auo
uo_■RL
Ui「be
（2.2）
式中负号表示输出电压与输入电压的相位是相反的。
其中R'
L=RC〃RL।，「be称为三极管的动态输入电阻：
（2.3）
（3）元件的数值计算
有以知得：
r'
bb=300,'
=200
a求ReRe-Ubq_Ube,取icQ=i.5mA,ubq=3V,Ube=0.7V
1CQ
代入公式得re=1.53KQ取标称值为1.5KQ
、UBQUBQUBQ-
b.求RB2Rb2=一=——=，其中-二200，取I尸8IBQ
Il8Ibq8Ieq
计算得Rb2=50KQ
取标称值为51KQ
C.求Rbi
Vcc-Vbq
RB1=QRB2=150KQ
Vbq
实际上用一个80KQ的电阻与一个100KQ的电位器串联构成
d.求「be「be：
300（C）126（mV）
1Ic（mA）
计算得「be=3.7KQe
（
e求RC因为Auo="
=-P瓜，取Auo=50
ui「be
RcR,一
得R1=900Q因为r'
l=一C—取Rl=3KQ
RlRcRL
得Rc=1.26KQ取标称值为1.2KQ
d.求R=RbiIRb21rbe=3.28KQ>
1KQ'
e求Ro,Ro=Rc=1.2KQ
由于Rs•…RcRl,
1_
则CB,（3-10）=0.luF
2二fL（Rs公）
取CC=CB=0.1uF
CE_（1-3）
1
2%（reRS^rbe）
=2uF
（4）理论值计算
根据以下公式UeQ=UbQ-UbEQUbQ=VccRb2/（Rb1+Rb2）
Icq=：
Ibq=Ueq-UbEQ/Re
Vcc-IcqRc-Ubq
得：
UbQ=3.048V
Icq=1.47mV
Uceq=7.74
Ubeq=0.7V
第3章EWB仿真波形图
3.1EWBB真软件简介
EW曝一种电子电路计算机仿真软件,它被称为电子设计工作平台或虚拟电
子实验室，英文全称为ElectronicsWorkbench!
EWB!
加拿大InteractiveImageTechnologies公司于1988年开发的，自发布以来，已经有35个国家、10种语言的人在使用。
EW眼SPICE3F5为软件核心，增强了其在数字及模拟混合信号方面的仿真功能。
SPICE3F51SPICE的最新版本，SPICE自1972年使用以来，已经成为模拟集成电路设计的标准软件。
EWBS立在SPICE基础上，它具有以下
突出的特点：
1.采用直观的图形界面创建电路：
在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘
制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取；
2.软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。
3.EWEa件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。
4.作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。
5.EWB5是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。
3.2仿真电路设计
EWB仿真图：
图（3.1.1）为接线图
日日5
60Ohm
0.1uF
2791V
图3.1
1414mA
?
80kOhm
u/luF
659.0mV
Z
2N2222A
8.171V
kO
n
5
»
s<
EI
〈一।—_2uF
<
1.5kOhm
.1阻容耦合共射极放大器仿真电路接线
163.30
3kOhm
1.静态工作点测试。
静态工作点的测试电路如下图3.1.2所示
12V
T14
[R]/1DOkOhm1.2*Ohm
141BeAl
T
1.5kOhm
图3.1.2
65E.
匚2N2222
由图（3.1.2）可读出：
Ubq=2.793V,Ubeq=659.0mV,Uceq=8.167V
IcQ=1.416mA。
与理论值比较，记入表3.1.1中
UBQ（V）
Ubeq（V）
Uceq（V）
ICQ（V）
理论估算值
3.048
0.70
8.171
1.47
测量值
2.793
0.659
8.167
1.416
表3.1.1
波形在不失真的情况下如图3.1.3所示
第4章技术指标及误差分析
4.1静态工作点的测量
一.调整工作点
用万用表的直流电压档测量Ueq,若测出的Ueq不等于3V,说明静态工作电流Icq不等
于1.5mA,由于Icq=0Ibq=Ueq/Re,因此可调节电位器Rw的大小来改变Ibq的值，使Ueq
等于3V,此时由：
1CQ：
"
1EQ
Ueq
Re
可计算出Icq的值。
从而达到调整静态工作点电流Icq及电压Uceq的目的当调整好静态工作点后，再测量各直流电压值
4.2性能指标的测试
按照图3.1.2所示框图连接测量系统。
示波器用来观测放大器的输入、输出电压波形，晶体管毫伏表用来测量放大器的输入、输出电压。
（1）测量电压放大倍数Auo：
发生器的频率
f=
1000Hz,Ui=10mV,用
毫伏表测量Uo,并记入表4.2.1中。
图4.2.1测试放大器性能指标的接线图
Ui
Uo
Auo=Uo/Ui
9.99mV
51.4mv
51.4
表4.2.1Au的测量
（2）输入电阻和输出电阻的测试
岛
LRG.
放大器
信号源
图4.2.2输入电阻的测量
图4.2.3输出电阻的测量
1）测量输入电阻Ri
放大器的输入电阻反映了它消耗输入信号源的功率的大小。
若Ri>
Rs（信
号源内阻），放大器从信号源获取较大电压；
若Ri<
Rs,放大器从信号源吸取较大电流；
若Ri=Rs,放大器从信号源获取最大功率。
Ri=rbe//Rbi//Rb2:
rbe
用串联电阻法”测量放大器的输入电阻Ri,在信号源的输出端与放大器的输入端之间，串联一个已知电阻R（R值的数量级应接近于Ri的值），如图3.1.3所示。
在输出波形不失真的情况下，用晶体管毫伏表或示波器分别测量出Us与
U的值，则
Ri=
Us-Ui
（4.1）
式中，Us一一信号源的输出电压
Us
Ri=UiR/（Us-Ui）
6mV
3mV
3.12KQ
表4.2.2Ri的测量
2）测量输出电阻Ro
放大器输出电阻的大小反映了它带负载的能力，Ro愈小，带负载能力愈强。
当Ro<
Rl时，放大器可等效成一个恒压源。
放大器输出电阻的测量方法如图5.1.4所示，电阻Rl的值应接近于Ro。
在输出波形不失真的情况下，首先测量未接入Rl之前（即放大器负载开路时）的输出电压Uo值；
然后接入Rl再测量放大器负载上的电压Uol值，则
R-Uo
（4.2）
Ro1Rl
UoL
Uol
Ro
20mV14.3mV1.21KQ
表4.2.3R0的测量
（3）观察由于静态工作点选择不合理而引起的输出波形失真。
将频率f=1000Hz,Ui=10mV的信号接入放大器后：
1）将Rw的阻值调到最大，观察输出波形是否失真（若失真不明显，可增大Ui）,描下失真波形和测量此时的静态工作点电流Icq。
并说明该波形属于
什么失真波形？
2）将Rw的阻值调到最小，观察输出波形是否失真（若波形为一直线，可增
大Rw）,描下失真波形和测量此时静态工作点电流Icq。
并说明该波形属于什么失真波形？
将所观察到的波形与Icq的测量值记入表6.2.4中。
表4.2.4失真波形与ICQ
4.3.误差分析
1.BJT参数Icbo,Vceo,随温度变化对Q点的影响，都表现在使Q点电流Ic增加，可在两方面使Ic维持稳定：
（1）针对Icbo的影响，可设法使基极电流Ib随温度的升高而自动减小。
（2）针对Vbe的影响，可设法使发射结的外加电压随着
温度的增加而自动减小。
2.电阻大小在实际购买的时候与计算值稍有偏差，可通过串联与并联的方式减少误差。
静态工作点
Ubq
Ueq
Uceq
Icq
3.048V
0.70V
7.74V
1.47mA
电压放
大倍数
Vi
V0
uoRRl
Auo=，=—P—L=48.6Ui「be
10mV
51.4mV
输入电阻
Vs
计算值为3.28KQ
Ri=——i—R=3.12KQ
Us-Ui
输出电阻
Vo
Vol
计算值为1.2
UUo）
Ro=I--1Rl=1.21KQ
IUolL
20mV
14.3mV
表4.2.5电路数据误差分析
所以误差为：
TAv=（51.4-48.6）/51.4=5.4%
TRi=（3.28-3.12）/3.28=4.8%
TRo=（1.2-1.21）/1.2=-0.8%
测试结果基本符合设计要求
第五章PCB板制作
5.1电路的绘制
随着社会的不断进步，电子产品在现实生活中的应用越来越广泛，制作电子产品我们必须要经过严谨的分析，画出实现功能的电路原理图。
而PCBfe路板是电子电路的载体，任何的电路设计都需要被安装在一块电路板上，才可以实现其功能，然而印刷电路板，随着计算机技术的发展，计算机软件在电路设计中的应用越来越广泛，而protel是我们比较熟悉的常用的EDAa件，我们我就是通过学习protel99se来掌握PCBfe制作作。
一.电路的绘制
用Protel99Se画好设计原理图，再用Protel99Se进行如下操作：
元件封装-生成网络表-建立PCBKf装入网络表-生成-布线。
生成PCB图如图4-3
图4-3PCB图
二.电路板的印刷
1.硬件：
（1）一台用于产生高精度塑料碳粉阻焊层的打印输出设备，比如一台激光打印机或者一台复印机（复印机的话需要有复印原稿，原稿可以用喷墨打印机打印出来）。
（2）一个能用的电熨斗。
（3）一张不干胶贴纸的光滑底衬纸。
（4）一定量的三氯化铁腐蚀液，根据板的大小而定。
2.软件：
PROTEL99SE
第一步：
利用一个能生成图像的软件生成一些图像文件，比如用低版本PROTE祖织SCH再利用网络表生成相应PCB图，或用PowerPCEfi接画PCBS（不会PROTELPowerPCB勺话，甚至是WINDOWS画笔程序也行），以备打印。
第二步：
将PCBH打印到热车$印纸上（JS所说的热转印纸就是不干胶纸的黄
色底衬！
）。
第三步：
将打印好PCB的转印纸平铺在覆铜板上，准备转印。
第四步：
用电熨斗加温（要很热）将转印纸上黑色塑料粉压在覆铜板上形成高精度的抗腐层。
第五步：
准备好三氯化铁溶液进行腐蚀。
第六步：
注意不要腐蚀过度，腐蚀结束，准备焊接。
第七步：
清理出焊盘部分，剩下的部分用于阻焊。
第八步：
安装所需预定原件并焊接好。
3.2安装工艺
1插装元件的引线成型要求
要将插装元件安装到电路板上，具引线有时需要成型，成型的目的是为了满足安装尺寸与印制板的配合要求。
手工插装时需要注意的是：
（1）引线不应该在根部弯曲，至少要在根部1.5mm以上；
（2）弯曲处的圆角半径R要大于两倍的引线直径；
（3）弯曲后的两跟引线要与元件本体垂直，且与元件中心位于同一平面内；
（4）元件的标志符号应方向一致，以便于观察。
2电子元件引线成型的方法
一般元件的引线成型多采用模具手工成型。
模具的垂直方向开有供插入元件引线的长条形孔，将元件的引线从上方插入长条形孔后，再插入插杆引线即成型。
这样加工的引线具有较好的一致性，安装在电路板上比较美观。
4.3焊接工艺
电子产品的焊接是利用烙铁加热被焊金属件和锡铅焊料，熔融的焊料润湿已加热的金属表面使其形成合金，焊料凝固后把被焊金属件连接起来的一种焊接工艺，通常称做锡焊。
锡焊焊点的基本要求：
（1）焊点应接触良好，保证被焊件间能稳定可靠地通过一定的电流。
（2）应避免虚焊的发生。
虚焊是未形成合金的焊料堆附的锡焊。
虚焊的焊点在短期内可能会稳定可靠地通过额定电流，应仪器测量也不一定会发现，但时问一长，未形成合金的表面经过氧化就会出现电流变小或时断时续地通过电流的现象，也可能造成断路。
这时，焊点的表面未发生变化，用眼睛不易发现。
虚焊的原因有：
被焊件表面不清洁；
焊接时夹持工具晃动；
烙铁头温度过高或过低；
焊剂不符合要求；
焊点的焊料太少或太多等。
（3）焊点要有足够的机械强度。
为了使被焊件不致脱落，焊点的焊料要适当，如果太少，强度不够，太多不能增加焊点的强度，反而会增加焊料的消耗，易造成短路或虚焊等其他问题。
（4）焊点表面要美观，焊点表面应呈现光滑状态，不应出现棱角或拉尖现象。
产生拉尖的原因与焊接温度，烙铁撤去的方向，速度及焊料等因素有关。
锡焊的条件：
（1）被焊件必须具备可焊性；
（2）被焊件表面应保持清洁；
（3）使用合适的焊剂；
（4）适当的焊接温度；
（5）在焊接温度确定后，应根据润湿状态来决定焊接时间的长短。
单级阻容耦合晶体管放大器原理图
元件清单
表F1元件清单
元器件
单位
数量
元件规格、型号
电位器
个
1个100KQ
三极管
8050一个B值定为200
电阻
1个1.2kQ3.kQ1.5kQ、51kQ、80kQ
电容
3
2个0.1pF;
1个2pF
万能板
块
其它
导线若干，焊锡丝若干，松香
调试设备:
表F2调试设备
名称
数量
示波器
直流稳压电源
函数信号发生器
交流量伏表
2
万用表
元件、面包板
附录C
PCB原理图
实物图
附录D
心得体会
在此次课程设计之前，课程设计在我的脑海中只是一个陌生的名词。
通过这次的课程设计我掌握了很多新的知识。
由于对实物了解较少，没有实际操作经验，开始设计电子电路还是存在着一定的困难。
设计过程中我们翻阅了很多资料，做好了充分的准备才开始动手制作的。
在组装与调试过程中，不可避免的遇到了一些问题。
在调试的过程中，产生故障的原因很多，情况也很复杂，有的
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