電子課程設(shè)計報告-多級放大電路.doc

電子課程設(shè)計報告題目:多級放大電路姓名：XXX班級：XXX指導(dǎo)老師：XXX大慶石油學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院電信系2009年12月30日供用電技術(shù)專業(yè)實習(xí)報告I摘要【摘要內(nèi)容】在我們?nèi)粘Ｉ詈涂茖W(xué)研究等工作中，常常會遇到放大電路。這些放大電路的形式不通，性能指標(biāo)也不同，使用的元器件也不相同，但它們都是用來進行信號的放大，其基本工作原理都是一樣的。在這些放大電路中，單管放大電路時構(gòu)成各種復(fù)雜電路的基本單元。本文以幾個簡單的放大電路為例，介紹放大電路的組成原理、工作原理、性能指標(biāo)及計算方法。本著從簡單到復(fù)雜的分析思想逐步對電路進行剖析，化整為零，化零為整分析電路的工作原理和各個放大登記的輸入輸出電阻和靜態(tài)工作點。通過這次設(shè)計的思考和查閱資料我不僅對放大電路有了深一層的認識還對功率放大器有了更深的學(xué)習(xí)。通過此次研究加深在放大電路上的理解，使其在工作學(xué)習(xí)中運用的更加熟練。【關(guān)鍵詞】：放大電路原理；多級放大電路的概述；運行參數(shù)，放大倍數(shù)，靜態(tài)工作點，輸入、輸出電阻；供用電技術(shù)專業(yè)實習(xí)報告II目錄摘要.I第一章放大電路基礎(chǔ).1第二章基本放大電路.62.1BJT的結(jié)構(gòu).62.2BJT的放大原理.7第三章多級放大電路.83.1多級放大電路概述.83.2耦合形式.83.3放大電路的靜態(tài)工作點分析.103.4設(shè)計電路的工作原理.123.5計算參數(shù).13參考文獻.16供用電技術(shù)專業(yè)實習(xí)報告1第一章放大電路基礎(chǔ)放大的概念和放大電路的基本指標(biāo)“放大”這個詞很普遍，在很多場合都會發(fā)現(xiàn)放大的現(xiàn)象的存在。比如，利用放大鏡使微小的物體出現(xiàn)較大的形象，這是光學(xué)中的放大現(xiàn)象；利用杠桿能用較小的力移動重物，這是力學(xué)的放大現(xiàn)象；等等一些。我們可以看見它們的一個共同點，它們都是把原物中的差異的程度放大了。因此，所謂放大就是對差異的程度或變化量而言的。這是我們要注意的第一點。同時，我們可以發(fā)現(xiàn)，它們之間還存在著一個重要的差別。經(jīng)放大鏡放大后的影像，其亮度比原來的要弱；利用杠桿得到較大的力，然而物理移動的距離要比加力點經(jīng)過的距離短。可見，這幾種放大現(xiàn)象都是遵守能量守恒原則?？傊?，得到了較大的功率。我們首先要先定性看什么樣的放大電路時比較好的。希望不失真，最大能輸出多少功率等等。這些都應(yīng)該是衡量放大電路性能的標(biāo)準(zhǔn)。性能指標(biāo)可以分為3種類型：第一種是對應(yīng)于一個幅值已定、頻率已定的信號輸入時的性能，這是放大電路的基本性能。第二種是對于幅值不變而頻率改變的信號輸出時的性能。第三種是對應(yīng)于頻率不變而幅值改變的信號輸入時的性能。1.1第一種類型的指標(biāo)：1.放大倍數(shù)放大倍數(shù)是衡量放大電路放大能力的指標(biāo)。它定義為輸出變化量的幅值與輸入變化量的幅值之比，有時也稱為增益。雖然放大電路能實現(xiàn)功率的放大，然而在很多場合，人們常常只關(guān)心某一單項指標(biāo)的放大的倍數(shù)，比如電壓或者電流的放大倍數(shù)。由于輸出和輸入信號都有電壓和電流量，所以存在以下四中比值：（1-1）供用電技術(shù)專業(yè)實習(xí)報告2（1-2）（1-3）（1-4）式中的、都是正弦信號的有效值。需要注意的是，若輸出波形出現(xiàn)明顯失真，則此值就失去意義了，因此在輸出端要有監(jiān)視失真的措施（如用示波器觀察波形）。其他指標(biāo)也是如此。2.輸入電阻作為一個放大電路，一定要有信號源來提供輸入信號。例如擴大機就是利用話筒將聲音轉(zhuǎn)成電信號提供放大電路的。放大電路與信號源相連，就要從信號源取電流。取電流的大小表明了放大電路對信號源的影響程度，所以我們定義一個指標(biāo)，來衡量放大電路對信號源的影響，叫做輸入阻抗。當(dāng)信號頻率不是很高時，輸入電流與輸入電壓基本同相，因此通常用輸入電阻來表示。它定義為：（1-5）從圖1-1中可見，就是向放大電路輸入端看進去的等效電阻。越大，表明它從信號源取的電流越小，放大電路輸入端所得到的電壓越接近信號電壓。因此作為測量儀表用的放大電路其要大。但是對于晶體管來說，大則取電流小，講減低放大倍數(shù)。所以在需要放大倍數(shù)大而為固定值的情況下，晶體管放大電路的又以小一些為好。3.輸出電阻放大電路講信號放大后，總要送到某裝置區(qū)發(fā)揮作用。這個裝置我們通常稱為負載。比如揚聲器就是擴大機的負載。當(dāng)我們在原來的揚聲器兩端再供用電技術(shù)專業(yè)實習(xí)報告3并聯(lián)一個揚聲器時，它兩端的電壓講要下降，這種現(xiàn)象說明向放大電路的輸出端看進去有一個等效內(nèi)阻，通常稱為輸出電阻，記為，如圖1-1所示。圖1-1求輸出電阻的等效電路通常測定輸出電阻的辦法是輸入端加正弦波實驗信號，測出負載開路時的輸出電壓，再測出接入負載時的輸出電壓。則讀者可自行證明（1-6）輸出電阻越大，表明接入負載后，輸出電壓的幅值下降越多。因此反映了放大電路帶負載能力的大小。1.2第二種類型的指標(biāo)：4.通頻帶當(dāng)只改變輸入信號的頻率時，發(fā)現(xiàn)放大電路的放大倍數(shù)是隨之變化的，輸出波形的相位也發(fā)生變化。這就需要有一定的指標(biāo)來反映放大電路對于不同頻率的信號的適應(yīng)能力。一般情況下，放大電路只適用于放大一個特定頻率范圍的信號，當(dāng)信號頻率太高或太低時，放大倍數(shù)都有大幅度的下降，如圖1-2所示。圖1-2放大電路的頻率指標(biāo)當(dāng)信號頻率升高而使放大倍數(shù)下降為中頻時放大倍數(shù)（記作）的0.7倍時，這個頻率稱為上限截止頻率，記作。同樣，使放大倍數(shù)下降為供用電技術(shù)專業(yè)實習(xí)報告4的0.7倍時的低頻信號頻率稱為下線截止頻率，記作。我們將和之間形成的頻帶稱為通頻帶，記作，即（1-7）通頻帶越寬，表明放大電路對信號頻率的適應(yīng)能力越強。對于收錄機、擴大機來說，通頻帶寬意味著可以將原樂曲中豐富的高、低音都能完美的播放出來。然而有些情況下則希望頻帶窄，如帶通濾波電路等。1.3第三種類型的指標(biāo)：5.最大輸出幅值最大輸出幅值指的是當(dāng)輸入信號再增大就會使輸出波形的非線性失真系數(shù)超過額定數(shù)值（比如10%）時的輸出幅值。我們以（或）表示。一般指有效值，也有以封至峰值表示的，二者差倍。6最大輸出功率與效率最大輸出幅值是輸出不失真時的單項（電壓和電流）指標(biāo)。此外還應(yīng)該有一個綜合性的指標(biāo)即最大輸出功率。它是輸出信號基本不失真的情況下輸出的最大功率，記作。前面我們說過，輸入信號的功率都是很小的，經(jīng)過放大電路，得到了較大的功率輸出。這些多出來的能量石由電源提供的，放大電路只不過是實現(xiàn)了有控制的能量轉(zhuǎn)換。既然是能量的轉(zhuǎn)換，就存在轉(zhuǎn)換效率的問題。也就是說，不能只看輸出功率的大小，還應(yīng)該看能量的利用率如何。效率定義為（1-8）式中為直流電源