高校模电课程设计对讲机放大电路.docx

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高校模电课程设计对讲机放大电路

对讲机放大电路

1、设计要求

1.电路原理图绘制正确（或仿真电路图）；

2.掌握EWB仿真软件的使用和电路测试方法；

3.电路仿真达到技术指标。

4.完成实际电路，掌握电路的指标测试方法；

5.实际电路达到技术指标。

二、设计步骤

1.原理了解，清楚设计内容。

2.原理及连线图绘制，仿真结果正确。

3.安装实际电路。

4.调试，功能实现。

5.教师检查及答辩。

6.完成设计报告。

课程设计报告要求

a.题目：

b.设计任务及技术指标

c.设计内容及原理

d.设计步骤和方法（仿真、实际电路分别来写）

e.安装与调试

f.电路的指标结果（仿真、实际电路分别来写）

f.所用仪器和设备

g.参考文献

一、设计任务及技术指标

1．前置放大级技术指标

电压放大倍数：

Av=100；

最大输出电压：

Vo=1V；

频率响应：

30Hz~30KHz；

输入电阻：

Ri>15KΩ；

失真度：

γ<10%；

负载电阻：

RL=2KΩ；

电源电压：

Vcc=12V；

2.功率放大器（输出级）技术指标

最大输出功率：

Pom≥0.25W；

负载电阻：

RL=8Ω；

失真度：

γ≤5%

效率：

η≥50%

输入阻抗：

Ri≥100KΩ

二、基本设计方案

1．确定前置放大级电路方案

2．确定功率放大器电路方案

3.依据基本设计方案计算元件参数

1．确定前置放大级电路

1）.确定放大电路的级数

根据总电压放大倍数，确定放大电路的级数，为使放大电路的性能稳定，引入一定深度的负反馈，所以，放大倍数应留有一定余量。

2）.确定晶体管的组态

根据输入、输出阻抗及频率响应等方面的要求，确定晶体管的组态（共射、共基、共集）及静态偏置电路。

3）.选用适当的耦合方式

根据三种耦合方式（阻容耦合、变压器耦合、直接耦合）的不同特点，选用适当的耦合方式

2.确定功率放大器电路方案：

功率放大器的电路形式：

双电源的OCL互补对称功放电路；

单电源供电的OTL功放电路；

BTL桥式推挽功放电路；

变压器耦合功放电路；

采用单电源供电的OTL功放电路。

3.依据基本设计方案计算元件参数

电路方案确定以后，要根据给定的技术要求进行元件参数的选择。

在确定元件参数时，可以先从后级开始，根据负载条件确定后级的偏置电路，然后再计算前级的偏置电路，进一步由放大电路的频率特性确定耦合电容和旁路电容的电量，最后由电压放大倍数确定负反馈网络的参数。

1）.确定电源电压

Vcc应满足要求：

Vcc〉2Vom+VE+VCES

Vom=1.4V

VE为三极管发射极电压，一般取1~3V，

VCES为晶体管饱和压降，一般取1V。

2）．前置放大级参数确定

a）确定T2级的参数

集电极电阻R8，发射极电阻R9，

T3型号，基极偏置电阻R6、R7。

VCC-VCEQ2=ICQ2·R8+VE2

VCEQ2=ICQ2

Vcc-VCEQ2=ICQ2·R8+VE2

VCEQ2=ICQ2

VCEQ2>Vom+VCES

R9=？

T2级是输出级，输出电压比较大，静态工作点设在负载线的中点。

Vcc-VCEQ2=ICQ2·R8+VE2

VCEQ2=ICQ2

VCEQ2>Vom+VCES

R9=？

指标中，RL=2KΩ，取VE2=3V，VCES=1V；

确定R8=3.5KΩ，R9=1.5KΩ，

取标称值，R8=3.3KΩ，R9=1.5KΩ，

则静态值ICQ=2mA，VCEQ2=2.4V。

确定T2级三极管参数：

晶体管的选取主要依据晶体管的三个极限参数：

BVCEO>三极管c-e间最大电压VCEmax

ICM>三极管工作时的最大电流ICmax

PCM>三极管工作时的最大功耗PCmax

VCE最大值为:

VCE2max=Vcc

IC2的最大值为:

IC2max=2ICQ2

T2的最大功耗为：

PCmax=VCEQ2·ICQ

因此T2的参数应满足：

BVCEO>12V

ICM>2ICQ2=4mA

PCM>VCEQ2·ICQ2=4.8mW

选用3DG系列小功率三极管，β2=80。

确定T2级基极电阻参数：

选取原则：

1.基极电压VB2越稳定，则电路的稳定性越好，需满足IR＞＞IB

2.IR不能过大，否则R6、R7的值太小。

会增加电源的消耗；使第二级的输入电阻降低，从而使第一级的放大倍数降低。

为了使VB2稳定同时第二级的输入电阻又不致太小，按下式选取IR的值：

IR=（5~10）IBQ硅管

IR=（10~15）IBQ锗管

本电路选用硅管，取IR=5IBQ

R7=？

R6=？

取标称值，R7=30KΩ，R9=68KΩ。

b）确定T1级的参数

T1级发射极、集电极电阻及静态工作点：

因为T1级是放大器的输入级，其输入信号比较小，放大后的输出电压也不大，所以对于第一级失真度和输出幅度的要求比较容易实现，主要考虑如何减小噪声，三极管的噪声大小与工作点的选取有很大关系，减小静态电流对降低噪声是有利的，但对提高放大倍数不利，所以静态电流不能太小。

在工程计算中，一般对小信号的输入级都不详细计算，而是凭经验直接选取：

ICQ1=0.1~1mA硅管

ICQ1=0.1~2mA锗管

VE1=3V，VCEQ1=3V；ICQ1=0.5mA

R3=？

取标称值：

R3=12KΩ，R4=56Ω，R5=5.6KΩ

T1级三极管参数：

BVCEO>12V，ICM>0.5mA，PCM>1.5mW

选用3DG—三极管可以满足要求。

确定T1级基极电阻参数：

取IR=10IBQ1，VE1=3V

取R1=130K，R2=56K

c）耦合电容和旁路电容的选取

下限频率fL决定耦合电容及旁路电容，电容的容量越大则放大器的低频响应越好。

工程计算中，常凭经验选取。

耦合电容：

　2～10μF

发射极旁路电容：

　150～200μF

d）反馈网络的计算

Rf=100R4-R4=5.5K

取Rf=5.6K，Cf=10μF

3）．功放级参数确定

：

a）确定电源电压：