1通信与电子学院课程名称:电子技术设计实训2题目:增益步进可控晶体管放大器学生姓名:专业:班级:学号:指导教师:2015年12月19日2增益步进可控晶体管放大器设计报告一、引言我们设计的电路需要的功能:(1)电压增益Av≥60dB,输入电压有效值Ui≤3mV。Av在10~60dB范围内可调,步进值为±6dB。(2)在Av≥60dB时,输出端噪声电压的峰峰值UoNnpp≤100mV。(3)放大器BW-3dB的下限频率fL≤100Hz,上限频率fH≥100KHz,并要求在500Hz~100KHz频带内增益起伏≤3dB。(4)放大器的输入阻抗≥4.7KΩ,输出阻抗≤100Ω。(5)当RL=1KΩ时,最大输出正弦波电压有效值Uo≥3V,输出信号波形无明显失真。(6)要求预留测试信号输入端,负载电阻两端预留输出测试端子。(7)自备直流稳压电源,功率10W,输出电压12V。二、电路设计过程1、放大级数及各级放大倍数的确定:根据电压增益Av≥60dB,所以Au≥1000,放大电路至少需要两级。由于要求输入电阻较大,故第一级放大倍数不可能很大,一般小于第二级,一般第一级电压放大倍数Au1=20-25左右,则第二级电压放大倍数Au2=40-50。2、放大电路形式的确定根据要求,放大器的输入阻抗Ri≥4.7KΩ;简单共射放大电路的输入电阻一般小于2KΩ,因此必需引入电流串联负反馈,提高输入电阻,稳定静态工作点。放大电路的形式如下图所示,为分压式射极偏置放大电路。3(1)根据输出阻抗Ro≤100Ω的要求,放大电路的输出级宜采用共集电极电路。(2)根据带宽和负载,选择合适的晶体三极管。本题要求BW=100Hz-100KHz,RL=1KΩ,因此晶体三极管全部选用9014或1815。(3)要实现Av在10~60dB范围内可调,步进值为±6dB,可采用负反馈形式,改变反馈量则可改变增益,从而实现增益可调。(4)画出整个电路形式根据上述分析,要实现放大电路的参数要求,整个放大电路有三级,电路形式如下3、元件参数计算首先确定各级静态工作电流,一般而言第一级IC1=0.8-1.2mA,第二级IC1=1.5-2.0mA,本题第三级由所接负载确定。第一级:1)计算确定RE1:对于第一级,由于输入信号较小,所以基极电压可以取小一些,一般取UB=(3~5)VBE。本题可取UB1≥2.5V。又UB1=Ube1+UE1,所以UE1≥2.5-0.7≥1.8V。假4设IE1=1.0mA,则RE1=UE1/IE1=1.8V/1.0mA≥1.8KΩ。2)计算确定Re1:假设β=100时,又Rb1、Rb2>>Ri,所以Ri≈(1+β)Re1>4.7K,则Re1>47Ω,取标称电阻Re1=50Ω3)计算确定21bb、RR上题IC1≈IE1=1.0mA,得IB1=10uA,由I1≈I2=(5-10)IB,取I1≈I2=10IB1=10×10=0.1mA再按KIURBb251.05.2112,即为标称值KRb242KIUVRBCCb951.05.212111,取标称值KRb8214)计算和确定集电极电阻RC由放大电路的静、动态分析可知,RC是决定静态工作点和满足电压增益uA要求的一个关键元件。由于1111ECECCCCUURIV,若取VUCEQ5,VUE8.1则KIUUVRCECEQCCC2.50.18.15121,取标称值5.1KΩ以上计算是假设β=100时的结果,当β不等于100时,要重新计算。5)确定耦合电容和射极旁路电容C1、C2和Ce由于放大电路是用于放大低频信号(f=20HZ~200KHZ),则耦合电容和射极旁路电容的容量可直接取经验标称值:VFCC16/20~1021,VFCe16/100~50第二级:计算方法同第一级,不再得重复。第三级:为使输出电压达到最大值3V,发射极静态电压为电源电压的一半,即UE3=6V。先确定输出回路的动态范围:负载电流的幅值为LOLRuI,取LR=1KΩ,则mAKVIL313则静态发射极电流mAIILE5.8223取IE3=10mA,则6001063mAVRE,KIUVRBBCCB520.18.612333,取标称值3BR=51KΩ4、电路调试板子的电路参数计算好后,就进入电路调试阶段了。5(1)先在没接负反馈的情况下调试出一级放大,主要数调节左边的第一个滑动变阻器。当一级放大的峰峰值在75~120mV时,进入下一步;(2)调试二级放大,主要调节中间两个滑动变阻器,当放大到3V时,进入下一步;(3)调试第三级放大,主要是换电压射极跟随器的电阻。当输出为3V左右时,进入下一步;(4)调试负反馈,主要调节图中最右端的滑动变阻器,使改变滑动变阻器的阻值,可以改变放大器的放大倍数。调试完毕。5、本设计总体电路6、电路调试结果67三、电路仿真与参数测试(1)电压放大倍数测试在Multisim中画出...