文档介绍：低频电路课程设计报告
题目的要求和意义
题目要求:
: 两级晶体管放大电路
(1)设计两级晶体管放大电路,输入信号幅度≥20mv, 频率为1KHz,电源电压+5V,要求完成下面的技术指标:
a. 电压增益Au ≥50
b. 输入电阻Ri ≥2KΩ
c. 输出电阻Ro ≤50Ω
(2)改变输入信号的频率(10KHz和100Hz),电压增益有什么变化?改变什么元件参数达到上述指标。
课程研究的意义:
1)培养自我查阅资料,图表和文献资料的自学能力,通过独立思考﹑深入钻研有关问题,学会自己分析解决问题的方法。
2)利用所学过的知识,通过设计计算﹑元件选取﹑电路板制作调试等环节,初步掌握工程设计的技能。
3)掌握常用仪表的正确使用方法,学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法,巩固和加深对模拟电路的理论知识,锻炼自我的动手能力。
4)了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范,能按课程设计任务书的技术要求,编写设计说明,能正确反映设计和实验成果,能正确绘制电路图。
5)掌握晶体放大电路和低通滤波器的基本工作原理。
6)培养严谨的工作作风和科学态度。
方案的论证和设计
题目: 两级晶体管放大电路
1)工作原理:
输入信号加到前级的输入端,经过前级放大后加到后级的输入端,再经后级放大。在两级放大器中,放大器的输入端事实上就是前级的输入端,前级的输出也就是后级的输入,后级的输出也就是两级放大的输出;前级是后级的信号源,后级是前级的负载。因此,两极放大的线性电压放大倍数就等于前后两级放大倍数的乘积;放大器的输入电阻就是前级的输入电阻;放大器的输出电阻就是后级的输出电阻。
晶体管放大电路中,有共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路。共发射极放大电路,叫交流信号由基极输入,输出电压取自集电极;共集电极放大电路,交流信号也是由基极输入,输出电压取自集电极。而共发射极放大电路一般作为多级放大电路的中间级,提供较大的电压放大倍数;而共集电极可以作为多级放大电路的输入级、中间级和输出级,主要作为阻抗匹配。
由两种电路的特性可知共集电极放大电路输入电阻大,输出电阻小是理想的输入输出级,但其放大能力较弱,若两级共集电极放大电路,放大倍数不符合要求。所以设计下面 2 个方案。
本课程设计有两个方案:
(1)第一级用共射极放大电路,第二级用共集电极放大电路。
(2)两级都使用共集电极放大电路。
由两种电路的特性可知共集电极放大电路输入电阻大,输出电阻小是理想的输入输出级, 低频电路课程设计报告 2 但其放大能力较弱,若两级共集电极放大电路,放大倍数不符合要求。
而共射极放大电路对输入信号的放大能力较强,当选取共射极放大电路为第一级,共集电极放大电路为第二级。对于电路整体来说,电路的输入电阻
:Ri=Rb//rbe
①可知共发射极放大电路的输入电阻主要受 Rbe 影响。
当输入电阻数量级为1000时,满足课题要求。
第二级为共射极时:
Ro = Rc
②输出电阻较大,因此不符合课程要求。
放大电路的输出电阻:
Ro=(rbe+R3//R4)/(1+&)//Rc
输出电阻也足够小,符合课程要求。放大倍数亦符合要求,当选取方案(1)第一级用共射极放大电路,第二级用共集电极放大电路,较为合理
具体电路的设计和参数的计算
原理图:
图1
3)元件清单:
电容1
(2个)
电容2
电阻1
电阻2
电阻3
电阻4
电阻5
电阻6
电阻7
运放
22uf
100uf
51kΩ
15kΩ

27Ω
510Ω
150kΩ

S9013
4)数据记录:
输入信号峰峰值(Mv)
44
输出信号峰峰值(V)

表1
5)数据计算:
1) 根据数据计算出理论值为:
UB≈
IE=≈Ic
UCE = UCC-IC(RC+RE)
Au=-(βRl)/【rbe1+(1+β)Re’】
用万用表测得β=98
rbe1=【200+(1+β)】26/IE1=, rbe2=【200+(1+β)】26/IE2=
所以,Ri=Rb11//Rb12//【rbe1+(1+β)Re’】≈ KΩ
Ro=Re2//(Re1+rbe2)/(1+β)≈42Ω
Au=-(βRl)/【rbe1+(1+β)Re’】=58
2) 实际测量值为:
根据定义:输入电阻
输出电阻
Ri=16/(44-16)=
Ro=(-1)*1K=27Ω
Au=2350/44=53
由计算结果可知该电路的输入电阻很大,大于2 KΩ,输出电阻