多级低频阻容耦合放大器的设计-电子技术课程设计-

电子技术课程设计报告书课题名称多级低频阻容耦合放大电压器姓名刘志龙学号090514195学院机电工程学院班级农业电气化与自动化（2）班指导教师李海军2011年12月26日2第一章设计要求及任务本设计主要完成：实验要求电压放大倍数大于300倍，实际参数200倍，频带要求为：30Hz~30KHz，实际参数20Hz~150KHz，要求输入电阻大于20千欧，实际为23千欧，要求输出电阻均低于10欧，实际为8欧。1.1基本要求（1）电压放大倍数大于300倍；（2）电路的频带为：30Hz~30KHz；（3）输出电阻大于20千欧；（4）输出电阻小于10欧；1.2设计任务（1）完成总体方案框图（2）完成单元电路的设计与参数计算（3）完成电子元件选择与单元电路的连接（4）绘制总体电路图（5）撰写课程设计报告书第二章电路设计的总体方案2.1总体方案框图3图中X表示电压或电流信号；箭头表示信号传输的方向；符号¤表示输入求和，+、–表示输入信号与反馈信号是相减关系（负反馈），即放大电路的净输入信号为。基本放大电路的增益（开环增益）为。反馈系数为。负反馈放大电路的增益（闭环增益）为。2.2设计方案2.2.1功能放大模块：采用三个NPN型三级管放大2.2.2反馈环节：（1）、在第一级与第三级之间采用电压串联负反馈（2）、在R和R不加旁路电容以便引入局部负反馈以稳定每一级的放大倍数（3）、第一级采用局部电流负反馈，所需反馈深度为：1+AF=iifrr从放大性能稳定度确定反馈深度，估算A值根据指标的要求，计算电路闭环放大倍数。第三章单元电路的设计及说明3.1第一级4：图2一级放大电路为了提高输入电阻而又不致使放大电路倍数太低，取IE1=0.5mA，选501，则kIUrrETbbbe952.25.026)150(300)1(111则：]11[)1(111111111111EbeCbeFbeCURrRrRrRA同时，为了获得高输入电阻，Au不能太大，并与第2级的阻值一致以减少元件的种类，取RF1=51Ω,代入Au1=30,可求得KRC3.31,再利用211//iCCrRR，求出RC1=15KΩ。由RE1，UEI=1V，因为IE1（RF1+RE1）=UEI所以KRIeRFEE95.105.05.011U111在实际中选RE1约为2kΩ。因为uAmAIICB1001.0111所以KIUURBBEB5101.0)7.01(12.21121，则选51KΩ。5为了确定电阻R1，需要求出VUUBEEC95.2RIU2F2E221再利用)(1111CCCCCRRIVU，可求得R1=3.1KΩ，取R1为3.3KΩ。取C1=10uF,CE1及CE2为100uF，均为电解电容。3.2第二级电路图如图所示图3二级放大电路为稳定放大倍数，引入RF2=51Ω,由此可求出这级的电压放大倍数Au2因为IE2=1mA,且502，所以KIIUrrEETbbbe63.126)150(300)1(22222又因为Au2=40,RF2=51Ω,代入Au2则得051.06.3016.30402CR所以kRC35.32。又222//LCCRRR代入RL2=6.6KΩ则226.66.635.3CCRR由此可求kRC8.62。6选mAIVUCCE1,32，则由2)222)(CEEFCCCCURRRIV可得3)051.08.6(1122ER。由此可以得出RE2=2.15kΩ,取RE2=2.2kΩ。第二级的输入电阻可以计算如下kRrrFbei23.4051.05163.1)1(22223.3第三级采用射极跟随输出，防止失真，用以稳定输出波形1.因为Uo=1V,Io=1mA（都为有效值）,故负载电阻kIoUoRL1(1)确定RE3及Vcc。在射级输出器中，一般根据RE=(1~2)RL来选择RE，取系数为2，则RE3=2RL=2ＫΩ,R’L=RE3∥RL=667Ω.在图6.44中，取Icmin=1mA,Ucmin=1V,可以求出mARUIILLpCE12.3667.012'min3VRIUUVELPCCC64.8212.34.1133minmin式中，ULP是输出负载电压峰值。为了留有余量，取IE3=3.5mA,VCC=12V;由此可以求出UE3=IE3RE3=3.5ⅹ2=7V.（2）确定RB31及RB32。为了计算RB31及RB32，首先要求出UB3及IB3,由图6.44可知，UB3=UE3+UBE3=7+0.7=7.7V。选用b3=50的管子，则mAbIICB07.0505.3333选用IRB=(5~10)IB3=0.35~0.7mA,为了提高本级输入电阻，取0.35mA，则得kIRbUbRb235.07.7331kIrbUbVccRb3.1235.0/)7.712(/)(327第四章总体电路图Q1Q2Q3C4C2R1R2R3R5R4R6R7R8R9R10R11C5GNDC3C1VCC第五章心得体会这样的课程设计是自己的第一次接触，从接到任务开始，我开始重新复习原来学过的课程，很显然仅有原来所学过的课程是不够的，还必须通过查阅很多的资料来进行设计。本次设计主要通过分级放大思想逐步达到实验设计所需的要求。这次设计使我们的书本知识不再只是局限于大脑而是用于实践。从理论设计到仿真软件的仿真，之后又经历了方案的确定，。这些过程都需要我们积极动手动脑，借鉴书本知识，联合自己的电路图予以分析。本次实验设计可以说是对于以往所学的一次检测，过程不可谓不辛苦，收获不可谓不丰厚。8参考文献：1、《电子技术基础（模拟部分）》康华光高等教育出版社第五版2、3、《电路》邱关源高等教育出版社第五版4、《电子电路基础》童诗白高等教育出版社第二版5、《电子技术课程设计指导》高等教育出版社彭介华2002版6、《AltiumDesigner教程》电子工业出版社谷树忠等2010版