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模拟电路课程设计报告 PAGE PAGE II 大连理工大学城市学院 模拟电路课程设计报告 设计题目：三极管多级音频放大器 院 系： 电子与自动化分院 班 级： 电子信息工程1104 姓 名： 付 强 同 组 人： 张 三 、李 四 指导教师： 王 五 完成日期： 2012年10月29日 目录 TOC \o "1-3" \n \h \z \u 第一章 设计任务 1.1项目名称：设计三极管多级音频放大电路 1.2项目设计说明 1.2.1设计任务和要求 1.2.2进度安排 第二章 需求分析 2.1问题基本描述 2.2设计原理 第三章 调试并分析结果 3.1测试条件 3.2测试结果记录 3.3测试结果分析 第四章 结论 自选提高题 铅蓄电池稳压供电装置 1.用途与功能 2.电路原理 3.调试和分析 1.使用可调稳压电源测试输出电压与输入电压的关系 2.测试亏电指示灯的点亮电压 心得体会 参考文献 PAGE 10 第一章 设计任务 1.1项目名称：设计三极管多级音频放大电路 本项目的主要内容是设计并实现三极管多级音频放大功能。该电路将所学习的三极管基本放大电路与功率放大电路有机结合。 1.2项目设计说明 1.2.1设计任务和要求 使用常见的小功率三极管设计一个三极管多级音频放大电路，要求信号源内阻20kΩ，电压增益大于400倍，输出阻抗小于200Ω，三极管集电极最大电流不超过20mA，电源为单电源15V，输出信号不小于8Vp-p，非线性失真小于7%。 1.2.2进度安排 周次 实验内容 1 确定电路主体结构，设计出电路图的初稿 2 搭建电路，仿真调试，逐步修改最初设计的电路图并完善电路功能 3 4 5 最终调试、考核 6 7 完成扩展提高课题 8 答辩 第二章 需求分析 2.1问题基本描述 本次实验的课题是设计多级三极管放大电路，因此在设计时没有采用运放等集成放大电路。在电路设计中，因为音频信号的下限大约是20Hz，因此设计时没有考虑直接耦合这种电路结构，主要原因是这种电路结构的静态工作点不好调整。此多级放大电路之间采用电容器进行耦合。由于题目对信号源内阻提出了要求，要求放大电路的输入电阻比较大，因此本电路采用了一级共集电极放大电路（射极跟随器）进行信号的第一级放大，利用共集电极放大电路的输入阻抗比较大的优点，匹配高阻抗的信号源。由于本电路对负载电阻也有要求，因此要求电路的输出阻抗比较小，因此在电路设计上，同样是采用了一级共集电极放大电路进行末极放大输出。由于需要具有400倍以上的电压增益，单独的一级共发射极放大电路难以胜任，因此在电路设计时，采用了两级共发射极放大电路进行电压放大。本电路中，为了降低电路的复杂程度和在面包板上搭建临时电路的难度没有采用分压式偏置电路，而是直接采用一个电阻为三极管提供偏置电压。在整个电路中，由于共集电极放大电路没有电压放大作用，因此电压放大主要依靠中间的两极共发射极放大电路，设置输入级和输出级只是为了匹配题目中要求的输入阻抗和输出阻抗。由于题目对三极管的集电极电流有限制，并且也为了降低三极管温升，本电路中各级放大电路的静态工作点设定都比较低，已经达到了能够满足题目中要求最小值。本次课程设计实验虽然没有强制要求设计PCB板，但是为了更加贴近实际应用，在实验结果得出之后，还是利用Proteus软件的ARES功能设计了PCB图纸，详见图2-4. 图2-1 电路原理图 下面是根据电路图设计的PCB图纸 图2-2 PCB设计图 2.2设计原理 1.Q1~Q4：为4个9013三极管，9013三极管为韩国三星公司开发的通用型小功率NPN三极管，使用非常广泛。在本电路中，Q1设置在输入级，接为共集电极放大电路形式，用来提高电路的输入阻抗。Q2、Q3作为中间级电压增益放大，用于放大电压信号。Q4为输出级，为共集电极放大电路形式，可以减小电路的输出阻抗。 2.C1~C5：全部为普通电解电容器，规格为35V10μF，在电路中作为耦合元件使用，可以防止前一级的电路中的直流信号对后级电路产生影响。 3.R1、R3、R5、R8：这四个电阻构成了三极管的偏置电路，分别为对应的三极管提供偏置电压。本设计中为了简化电路，没有使用分压式偏置电路，直接使用电阻为三极管提供偏置电压。 4.R2、R9：共集电极放大电路的发射极电阻，用于在三极管截止时降低发射极电压，为耦合电容器泄放电荷。 5.R4、R6：共发射极放大电路的集电极电阻。 第三章 调试并分析结果 3.1测试条件 电源：直流15V，限流0.1A 信号源：正弦波，幅度15mVp-p，频率1kHz，无附加直流信号