RC耦合单管共射放大电路.docx
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RC耦合单管共射放大电路
课程设计说明书NO.1
设计题目：
RC耦合单管共射放大电路
一、课程设计的目的
《模拟电子技术基础简明教程（第三版）课程设计》是学习理论课程之后的实践教学环节。
目的是通过解决比较简单的实际问题巩固和加深在《模拟电子技术基础简明教程（第三版）》课程中所学的理论知识和实验技能。
训练学生综合运用学过的电子技术基础知识，在教师指导下完成查找资料，选择、论证方案，设计电路，安装调试，分析结果，撰写报告等工作。
使学生初步掌握模拟电子电路设计的一般方法步骤，通过理论联系实际提高和培养学生分析、解决实际问题的能力和创新能力，为后续课程的学习、毕业设计和毕业后的工作打下一定的基础。
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课程设计说明书NO.2
二、课程设计基本要求
通过课程设计了解模拟电路基本设计方法，加深对所学的理论知识的理解。
完成指定的设计和仿真任务，初步掌握仿真结果和撰写设计报告的方法。
1．明确设计任务
对设计任务进行具体分析，充分了解性能，指标，内容以及要求，明确应完成的任务。
2方案选择与论证
通过查阅资料对不同的设计方案进行比较论证，根据现有的条件选择合适的设计方案，力争作到合理，可靠，经济，先进，便于实现，绘制出整体框图。
3单元电路设计
确定各个单元的电路结构，计算元件参数（写出主要计算过程和公式），选择器件。
4绘制原理图
用Multisim9设计工具绘制完整的原理图，在图中表明主要测试点以及理想情况下的参数值（或波形），列出元件表。
5仿真验证
有条件时应该对所设计电路进行仿真，记录仿真结果，注意和理论值相比较，相差过大时应查明原因并即使修正，直到满足设计要求。
三、课程设计主要内容
设计题目：
RC耦合单管共射放大电路
1）设计一个RC耦合单管射极偏置共射放大电路，主要技术参数：
输入正弦信号电压：
Us＝14.14mV（交流最大值），负载电阻：
RL＝10kΩ，环境温度：
t＝0～70℃，半导体三极管：
NPN（β实测），rbb’=300Ω。
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课程设计说明书NO.3
2）实验原理图
3）模拟软件的选择
Multisim9
优点是：
完整、实用、直观、方便、安全。
它把实验过程涉及到的电路、仪器以及实验结果等一起展现在使用者面前，整个学习过程好象在实验室中进行，电路参数调整方便，绝不束缚使用者的现象力。
自学、扩展很容易实现。
正因为如此，Multisim9深受广大电路设计者的喜爱，特别是在教育领域得到了更广泛应用。
1、可以应用Multisim9软件进行仿真教学的学科多，几乎包含电类专业的所有学科。
例如：
电工基础电路、低频电路、高频电路、脉冲与数字电路、电视机电路、音响电路、电子测量电路、射频电路以及机电电路等。
2、Multisim9软件仿真仪器库齐全，其中包含数字万用表、信号发生器（正弦波、三角波、方波信号）、功率表、双踪存储示波器、波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪。
仿真仪器仪表使用简单，调节方便，约束条件少。
3、Multisim9包含多种仿真软件，包括各种信号源库、基本元件库、晶体二极管库、晶体三极管库、运放库、TTL器件库、CMOS器件库、单元逻辑器件库及可编程逻辑器件库、数字模拟混合库、指示元件库、杂散元器件库、数学控制模型库、机电元件库。
4、应用Multisim9软件进行仿真教学的操作简单，学生们易学。
对某一具体电路仿真步骤如下：
1、根据原理图放置元器件。
2、放置仪器仪表在需要观察的地方。
3、连接导线。
4、单击仿真开关进行仿真。
5、利用仪器仪表观察仿真结果。
5、应用Multisim9软件进行仿真教学直观、方便，学生们易懂。
4）思设计路及元件参数选择
设计一个放大电路时，元件参数值的确定原则是既要考虑有合适的静态工作点，也要考虑是否能满足电路的设计性能要求。
对于RC耦合共射放大电路，需要选取的参数软件是Rc、RL、Rb、C1、C2、以及电源电压VCC；需要计算的参数是RI、R0、AU、β。
1软件参数的选择
在共射偏置电路中，电阻及电容的选取如下表格
Rc
RL
Rb
C1
C2
2kΩ
10kΩ
220kΩ
0.1μF
100μF
先选取上表的电容及电阻值，来进行电路的仿真。
2确定静态工作点
三极管的选取选择锗管。
①由上图可见，放大电路的UBEQ=790.98998mv,UCEQ=1.17363V。
VCE＞Vom＋VCESVE＝VB－VBE≈VB
VCC＞2VCE＋VEVom＝Av·Vim＝Av·
Vi
由以上四式可得：
VCC=5V
②IBQ=（VCC－UBEQ）/Rb
=（5-0.791）/220kΩ
=19μA
由UCEQ＝VCC－ICQ×RC可知：
ICQ=（VCC－UCEQ）/RC
=（5-1.174）/2kΩ
=1.91mA
由ICQ≈βIBQ可知：
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课程设计说明书NO.4
β≈ICQ/IBQ
=1.91mA/19μA
=100
③确rbe、
由rbe＝rbb’+（1+β）×26（mV）/IEQ
=300+（1+100）×26/1.91
=1675Ω
其中IEQ≈（1+β）IBQ=ICQ故可得:
IEQ=1.91mA
④确定输入电阻RI
RI＝rbe∥Rb＝1.675∥220=1.662kΩ
⑤确定输出R0
由原理图知：
R0=RC=2kΩ
⑥确定放大倍数
Au=Uo/Ui=-β（RL∥Rc）/rbe=-100×1667/1675=99.5
⑦反过来确定RC、Rb
选择集电极电阻RC应考虑两方面的问题，一是要满足Av（电压益增Av≥50）的要求。
即：
βRL′/rbe>︱Av︱
或RL′>︱Av︱·rbe/β
式中rbe＝rbb′＋（1＋β）26mV/IE，
其次要避免产生非线性失真。
为此，在满足式的条件下，先确定管压降VCE，再
由电路求出：
RC＝（VCC－VCE－VE）/IC其中VE＝Vb－Vbe≈Vb
由式即可算出合适的集电极电阻Rc。
确定Rc后，核算Av，是否满足设计要求。
同样可确定Rb=（VCC－UBEQ）/IBQ
⑧元件选择
在射极偏置电路中，电容C1、C2、Ce均为电解电容，电阻Rb、RC选用金属膜电阻或碳膜电阻均可。
可选取RL。
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课程设计说明书NO.5
4）元件参数
电阻
RL
10kΩ
Rc
2kΩ
Rb
220kΩ
电容
C1
0.1μF
C2
100μF
直流电源
VCC
5V
四、仿真分析
1）仿真电路图
由上仿真电路图可知：
Us=9.998mV，Uo=493.019mV
Aus=Uo/Us=493.019/9.998=49.312
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课程设计说明书NO.5
2）输出波形
当Us=20mV时，发生饱和失真。
当Us=10μV时，图形发生偏移往下偏移。
3）直流工作点分析
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课程设计说明书NO.7
测量该电路的主要性能指标：
输入电阻Ri和输出电阻Ro
Ri=9998/8.098=1234.63Ω
Ro=493019/295.78=1666.84Ω
4）测量放大电路的幅频响应与相频响应
四、心得体会
这次课程设计终于顺利完成了，在设计的过程中碰到了许多的问题，其中包括软件的使用方面以及课程设计思路过程等方面，但是在于洋老师和同学们的帮助下最终一一的解决掉。
在设计中，我也学会了许多东西，通过设计我学会了使用Multisim9的基本使用方法和一些仿真电路的设计，以及可以很好的得到仿真结果。
使我可以把理论与实际相结合，为以后的学习和工作打下了坚实的基础。
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
这次电路原理课程设计，使我收获了许多东西，在设计中不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有将理论与实践相结合才能更好的完成本实验。
通过这次课程设计使我学习到了对电路图的分析和计算方法.通过学习计算机辅助软件Multisim9使我可以单独运用软件编辑简单的电路图,并可以利用电路编辑软件对电路进行分析,仿真和计算。
使我掌握了初步的电路设计方法,在掌握了模拟电路设计方法的同时也加深了对课程知识的理解和综合的运用,培养了我综合运用理论知识和专业知识解决实际工程问题的能力,以及工程意识创新能力。
总之这次的课程设计是我学到了许多东西，是我收益匪浅。
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课程设计说明书NO.8
六、主要参考资料
[1]杨素行.模拟电子技术基础简明教程（第三版）清华大学电子学教研组编.北京:
高等教育出版社,2006.5:
47-94
[2]潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术[M],第2版，北京∶电子工业出版社，2003.4:
305-350
[3]周凯.EWB虚拟电子实验室.北京:
电子工业出版社,2006.3:
4-19
[4]赵春华，张学军.Multisim9电子技术基础仿真实验.北京:
机械工业出版社,2007-5-1.
[5]MatriAR.Neuropathyofdiabeticbladder[J].AnnInternMed,1980,92
（2）:
316-318
[6]NewmanWM，SbroullRF.PrinciplesofInteractiveComputerGraphics[M].NewYork:
McGrawHill,1979.10:
10-25
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