两级放大电路的设计2013(4)PPT文件格式下载.ppt

1、以下指标要求：（1）Ri10k；（2）Av250；（3）BW=50Hz50kHz；（4 4）D D5%250，设计计算时可取，设计计算时可取AV=300，其中第一级，其中第一级AV1=？，？，第二级第二级AV2=？两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验设计题设计题2 用分立元件设计一阻容耦合放大电路，在信号源内阻为用分立元件设计一阻容耦合放大电路，在信号源内阻为50，Vi10mV，RL=1k的条件下，满足以下指标要求：的条件下，满足以下指标要求：（1）Vo1V；（2）Ri20k；（3）fL250 v250 v

2、250 v250 放大电路的级数。放大电路的级数。电路形式的选择电路形式的选择 要考虑的因素主要包括：是小信号放大型还是大信号（功率）放大型；各级放大电路要考虑的因素主要包括：各级放大电路的组态及级间信号的耦合方式等。的组态及级间信号的耦合方式等。由指标要求：V Vi i10mV 10mV 放大电路是小信号放大型；放大电路是小信号放大型；由由Ri10k 和和D10k 是否需引入负反馈是否需引入负反馈?何种负反馈何种负反馈?两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验指标分配指标分配指标分配指标分配 放大倍数的分配放

3、大倍数的分配放大倍数的分配放大倍数的分配 通常，分配给前级放大电路的电压增益低一些，后级放大电路电压增益高通常，分配给前级放大电路的电压增益低一些，后级放大电路电压增益高一些为宜，并要留有一些为宜，并要留有15%20%的余量。的余量。要求要求AV250，设计计算时可取，设计计算时可取AV=300，其中取，其中取T1级级AV1=？，T2级级AV2=？半导体器件的选择半导体器件的选择半导体器件的选择半导体器件的选择半导体器件根据电路输出信号幅度、通频带、输入阻抗及电路的某些指标要求来选择。半导体器件根据电路输出信号幅度、通频带、输入阻抗及电路的某些指标要求来选择。指标中，电路为小信号放大，对电路噪

4、声没有特别要求，上限频率指标中，电路为小信号放大，对电路噪声没有特别要求，上限频率fH=50kHz，要求不高，故可选一般的小功率管。现选取，要求不高，故可选一般的小功率管。现选取NPN型管型管9013，测，测量其取量其取=150。动态范范围估算：估算：T1级：T2级：两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验各级静态工作点的设定各级静态工作点的设定各级静态工作点的设定各级静态工作点的设定可见，可见，T1级级VCEQ1可选小些，可选小些，T2级级VCEQ2可选大些。可选大些。T1级静态工作点确定：级静态工作点确定：

5、Ri10k rbe1 ICQ1由由由由IQ1 IQ1 选定选定ICQ1和和CQ1的的值值VCEQ的选择的选择要考虑到电路在正常工作范围应使输出电压幅度要考虑到电路在正常工作范围应使输出电压幅度Vom足够大，足够大，同时在满足放大倍数的前提下，输出电压不应出现饱和失真，为此同时在满足放大倍数的前提下，输出电压不应出现饱和失真，为此,VCEQ应满足应满足下列关系：下列关系：ICQ取值取值 考虑：考虑：ICQ设定主要根据设定主要根据 ICQICM+ICEQ ，由于小信号电压放大电路，由于小信号电压放大电路ICM 较小，另从减少噪声及降低直流功率损耗出发，较小，另从减少噪声及降低直流功率损耗出发，T1

6、、T2工作电流应选小些，工作电流应选小些，并取前一级电流小于后一级电流。并取前一级电流小于后一级电流。两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验T级静态工作点确定：由由由由ICQ2 ICQ1 和和VCEQ2VCEQ1 选定选定ICQ和和CQ的值的值偏置电路设计与计算偏置电路设计与计算偏置电路设计与计算偏置电路设计与计算1.偏置电阻偏置电阻Rb1、Rb2值的选择值的选择 由电源电压由电源电压VCC VBQ;由由I1=（510）IBQ 和和VBQ Rb2 和和Rb。2.射级电阻射级电阻Re的选择的选择 Re 由由两级

7、放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验集电极电阻集电极电阻Rc的选择的选择 集集电极极电阻阻Rc的的选择:一是要一是要满足放大倍数要足放大倍数要求，二是不能求，二是不能产生生饱和和失真。失真。RC 由由或由或由或由或由RC 两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验各电容值的选择各电容值的选择 耦合电容耦合电容C1和和C2的作用是隔直流耦合交流，对交流信号的作用是隔直流耦合交流，对交流信号应是近似短路，所以耦合电容的阻抗应远小于与之

8、串联的电应是近似短路，所以耦合电容的阻抗应远小于与之串联的电阻，旁路电容阻抗应远小于与之并联的等效电阻。阻，旁路电容阻抗应远小于与之并联的等效电阻。在本电路中，电容的耐压值应取实际工作电压的在本电路中，电容的耐压值应取实际工作电压的2倍以上倍以上两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验指标核算与电路确定指标核算与电路确定指标核算与电路确定指标核算与电路确定静态工作点的核算静态工作点的核算 T1级：级：与上述取值比较，是否符合设计要求。T级的核算级的核算 与与T1级相同。级相同。指标核算是指根据已设计的电路参数逐

9、级进行理论计算，核算各项指标（静态工指标核算是指根据已设计的电路参数逐级进行理论计算，核算各项指标（静态工作点、作点、Av、Ri、Ro、f L、f H等等）是否满足设计要求，否则需要重新设计计算。）是否满足设计要求，否则需要重新设计计算。尤其是对静态及动态指标均有影响的电路参数，需要通过指标核算，确认其取值尤其是对静态及动态指标均有影响的电路参数，需要通过指标核算，确认其取值是否合理。是否合理。两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验指标核算指标核算 核算核算R Ri i、A Av v、BWBW是否符合下列指标

10、的要求：是否符合下列指标的要求：R Ri i10k10k；A Av250v250；BWBW=50Hz50kHz=50Hz50kHz否则需要重新设计计算。否则需要重新设计计算。核算无误后，画出整机电路图，列出元器件清单表。两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验面包板的结构面包板的结构凹槽，凹槽凹槽，凹槽上下不连通上下不连通电位器电位器电源接入插孔电源接入插孔电源输出接口电源输出接口电位器输出接口电位器输出接口信信号号输输入入接接口口信信号号输输出出接接口口第一块面包板第一块面包板第二块面包板第二块面包板 实验箱内电位器、电源实验箱内电位器、电源接入插孔、

11、信号输入、输出接孔内接入插孔、信号输入、输出接孔内部互不连通，使用时需用导线连起部互不连通，使用时需用导线连起来。为了避免干扰，安装时用第一来。为了避免干扰，安装时用第一块面包板。块面包板。提醒：每列有每列有5个小个小孔且互相连孔且互相连通，但每列通，但每列之间的小孔之间的小孔不连通。不连通。两行插孔，每两行插孔，每行插孔中的小行插孔中的小孔互相连接，孔互相连接，但两行绝缘，但两行绝缘，可作为电源线可作为电源线或地线使用。或地线使用。两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验1 1、接接线线前前应应先画好布先画好布线图线图，以免，以免发发生差生差错错，一般

12、以集成一般以集成电电路或三极管路或三极管为为中心，中心，并根据并根据输输入入输输出分离的原出分离的原则则，以适当的，以适当的间间距来安排其他元件。距来安排其他元件。2 2、集成、集成块块与晶体管的布局，一般与晶体管的布局，一般按主按主电电路信号流向的路信号流向的顺顺序在插座板上直序在插座板上直线线排列，排列，各各级级元器件元器件围绕围绕各各级级的集成的集成块块或晶极管布置，或晶极管布置，各元件各元件间间的的间间距距应视应视周周围围元件多少而定。元件多少而定。3 3、第一、第一级级的的输输入入线线与末与末级级的的输输出出线线、高、高频线频线与低与低频线频线要要远远离离，以免形成，以免形成空空间间

13、交叉耦合交叉耦合。4 4、合理布置地、合理布置地线线。当。当电电路有多路有多级时级时 ，应应将各将各级单级单独接地，再分独接地，再分别别接公共接公共地地线线。两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验1 1、布、布线线的的顺顺序一般是序一般是先布先布电电源源线线与地与地线线，然后按布，然后按布线图线图从从输输入到入到输输出出依依次次连连接好各元器件和接接好各元器件和接线线。在此条件下，尽量做到。在此条件下，尽量做到接接线线短、接短、接线线少、少、测测量方便。量方便。2 2、集成、集成电电路的安装：集成路的安装：集成电电路引脚必路引脚必须须插在面包板中央凹槽

14、两插在面包板中央凹槽两边边的孔中。的孔中。3 3、为为便于便于检查检查，尽可能采用不同，尽可能采用不同颜颜色的色的导线导线；尽量在器件周；尽量在器件周围连线围连线，并并不允不允许导线许导线在集成在集成块块上方跨上方跨过过，或从三极管下方穿，或从三极管下方穿过过。4 4、查线查线无无误误，才能接通，才能接通电电源源。查线时查线时仍以集成仍以集成电电路或三极管的引脚路或三极管的引脚为为出出发发点，逐一点，逐一检查检查与之相与之相连连的元件和的元件和导线导线。两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验两级放大电路的设计两级放大电路的设计模拟电路单元及系统实验模拟电路单元及系统实验自自拟拟步步骤测试骤测试下列指下列指标标参数：参数：1 1完成静完成静态态工作点的工作点的调调整，并整，并列表列表测测量每一量每一级级静静态态工作点工作点Q Q的参数。的参数。2 2列表测测量第一量第一级级的增益的增益A AV1V1、第二、第二级级的增益的增益A AV2V2及两及两级总级总的增益的增益A AV V。3 3列表测测量量总电总电路的路的R Ri i、R Ro o、BWBW。4 4测测量放大量放大电电路路输输