三极管放大1000倍实训报告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：20XX年12月19日1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：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。在Av≥60dB时，输出端噪声电压的峰峰值UoNnpp≤100mV。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。放大器的输入阻抗≥Ω，输出阻抗≤100Ω。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。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。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。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≥Ω；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。2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。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。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。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=，第二级IC1=，本题第三级所接负载确定。第一级：1)计算确定RE1：对于第一级，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≥。又UB1=Ube1+UE1，所以UE1≥≥。假3设IE1=，则RE1=UE1/IE1=/≥Ω。2）计算确定Re1：假设β=100时，又Rb1、Rb2>>Ri，所以Ri≈(1＋β)Re1>，则Re1>47Ω，取标称电阻Re1=50Ω3)计算确定Rb1、Rb2上题IC1≈IE1=，得IB1=10uA，I1≈I2=(5-10)IB，取I1≈I2=10IB1=10×10=再按Rb225K，即为标称值Rb224KVCCUB11295K，取标称值Rb182K）计算和确定集电极电阻RC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Au要求的一个关键元件。于VCCIC1RC1UCE1UE1，若取UCEQ5V，UE则RC1VCCUCEQUE125，取标称值Ω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：C1C210~20F/16V，Ce50~100F/16V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IL3VuO3mA，取RL=1KΩ，则IL1KRL6V600，10mA则静态发射极电流IE322IL取IE3=10mA，则RE3RB3VCCUB31252K，取标称值RB3=51KΩ、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。4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；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；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；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56三、电路仿真与参数测试电压放大倍数测试在Multisim中画出系统电路如下图4-1所示。在3mV输入信号下，用示波器观察，不能出现失真。XSC1XMM2Rb1182k|Rc15k|C220uFQ1V:-mV2SC1815探针8,探针|Rb2168k|C520uFC62Q2探针9,探针2SC1815V:V20uFV(峰-峰):VR639|Rb2220k||V(有效值):VV(直...
