晶体管放大器的设计与制作.doc

百度大学文档学院晶体管放大器的设计与制作姓名: CT 知道学号: 专业: 指导老师: 2010 年 6月 16日一、设计要求设计并制作一个分立元件组成的放大器。主要技术指标为:电压放大倍数 Au=100 ;输入阻抗 Ri≥47K Ω;带宽 BW=50Hz~100KHz ;已知:输入信号电压 iu =20mV ,f =1KHZ ;负载电阻 RL= Ω;工作温度范围 0~45℃。二、设计所需器件( 1) 12V 直流电源;( 2)函数信号发生器;( 3)双踪示波器;( 4)交流毫伏表;( 5)直流电压表;( 6)直流毫安表;( 7)频率计;( 8)万用电表; ( 9)器件:晶体三极管 3DG6 × 1(β= 50~ 100) 或 9011 × 1、电阻器、电容器若干;其他工具:电烙铁等电路装配工具;电脑;投影仪等。三、总体设计(1)课题分析根据设计要求,要实现电压放大倍数 Au=100 ;输入阻抗 Ri≥47K Ω; 采用单级双极型三极管放大电路是无法实现的,就本题而言,系统可分为二级:输入级和主放大级。总体结构如图 1-1 所示。图 1-1 晶体管电压放大器方框图(2)方案讨论①输入级:主要完成阻抗变换,实现输入阻抗 Ri≥47K Ω的设计要求; ②主放大级:主要完成电压放大作用,实现电压放大倍数 Au=100 的设计要求。四、主放大级电路设计(1)电路类型选择:为了实现电压放大倍数 Au=100 的设计要求,主放大级宜采用固定分压偏式共射大电路形式,工作稳定性最好。(2)电路结构:如右图 2-1 所示。(3)元件选取与参数计算: ①选择半导体三极管从给出的技术要求可知,该电路工作在低频小信号场合,工作温度范围又较宽,故可选择热稳定性较好的低频小功率三级管 3DG6B ,从手册上查出它的主要参数是 PCM=100mW , ICM=20mA ,U CEO ≥20V ,对该管进行实测,假设β=60 。图 2-1 固定分压偏置式放大电路②)确定电源电压 VC C 为保证放大输出信号幅度的动态范围 omu 内不会产生非线性失真,一般取 VC C≥2 omu +U E+2 U CES 由于输入信号电压幅值为 mV uu i 20 41 .12????则输出信号电压幅值为 VuAu im uom82 . 100 ????若取三极管馆和压降的临界值 U CES ≈1V ,则静态集一射压降设置在 U CEQ ≥ omu +U CES= 又由于这种典型放大单元静点的工程(估算)条件是: I1≈ I2 >> IB和 UB >>U BE 一般取 I1=I2=(5-10)IB 和 U B=(5 ~ 10)VBE 。硅管 U B=3 ~ 5V ,锗管 U B=1 ~ 3V 若近似取 U B=4V , UE =UB-= 再按 VC C≥2 omu +U E+ U CES=2 ×+ +1 =10V。考虑留有余量取 VC C=12V( 标准等级电压)。③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。一般应从输入至输出逐步推算。先确定输入回路的动态范围: 基极信号电流的幅值为 be im bmr uI?,取若 ber =1K Ω,则A mV