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1、电子电路路课程设设计指导导书（20006年修修订）电工理论论与新技技术系20066年四月月第一章 电子子电路课课程设计计综述111 课课程设计计的目的的和要求求一、电子子电路课课程设计计的目的的电子电路路课程设设计是建建立在已已学的模模拟电子子技术和和数字电电子技术术课程以以后，综综合运用用这两门门课程所所学的理理论知识识，实际际的进行行一次课课题的设设计、安安装和调调试，其其目的有有以下几几个方面面：1 通过对电电子技术术的综合合运用，使使学到的的理论知知识相互互融泄贯贯通，在在认识上上产生一一个飞跃跃。课程设计计和平时时作业题题是有区区别的，作作业题是是为了加加深对课课堂所讲讲知识的的理解
2、，它它内容较较窄、训训练第一一，且是是经过抽抽象加工工后给出出的理想想化的条条件，因因而有唯唯一答案案，而课课程设计计是实际际的电路路装置，它它涉及的的知识面面广，需需要综合合运用所所学的知知识，它它一般没没有固定定的答案案、需要要从实际际出发、通通过调查查研究，查查寻资料料、方案案比较及及设计、计计算等环环节，才才能得到到一个较较理想的的设计方方案，更更重要的的是，它它不光是是停留在在理论设设计和书书面答案案上，而而要做出出符合设设计要求求的实际际电路。所以说，课课程设计计是一门门知识的的应用、综综合、智智力开发发创新、工工程技能能训练、理理论性和和实际性性极强的的课程。2初步步掌握一一般电
3、子子电路设设计的方方法，使使学生得得到一些些工程设设计的初初步训练练，并为为以后的的毕业设设计奠定定良好基基础。3培养养同学自自学能力力，独立立分析问问题、解解决问题题的能力力。对设设计中遇遇到的问问题，通通过独立立思考、查查找工具具书、参参考文献献、寻求求正确答答案；对对实验中中碰到的的一些问问题，能能通过观观察、分分析、判判断、改改正、再再实验、再再分析等等基本方方法去解解决。4通过过课程设设计这一一教学环环节，树树立严肃肃认真，文文明仔细细，实事事求是的的科学作作用，树树立生产产观点，经经济观点点和全局局观点。二、课程程设计的的要求1要独独立完成成设计任任务，通通过课程程设计，锻锻炼自己
4、己综合运运用所学学知识的的能力，并并初步掌掌握电子子技术设设计的方方法和步步骤，而而不是照照抄照搬搬，寻找找现成的的设计方方案。2熟悉悉电子线线路CAAD中EEWB55.0软软件的使使用方法法。3学会会查阅资资料和手手册，学学会选用用各种电电子元器器件。4掌握握常用的的电子仪仪器仪表表使用，如如直流稳稳压电源源、直流流电压、电电流表、信信号源、示示波器等等。5学会会掌握安安装电子子线路的的基本技技能和调调试方法法，善于于在调试试中发现现问题和和解决问问题。6能够够写出完完整的课课程设计计总结报报告。122电子电电路课程程设计步步骤与安安排一、电子子电路课课程设计计的步骤骤(一)方方案设计计1拟
5、定定系统方方案框图图画出系统统框图中中每框的的名称、信信号的流流向，各各框图间间的接口口。2方案案的分析析和比较较所拟的方方案可以以有多种种，因此此要对这这些方案案进行分分析和比比较。比比较方案案的标准准有三：一是技技术指标标的比较较，哪一一种方案案完成的的技术指指标最完完善的；二是电电路简易易的比较较，哪一一种方案案在完成成技术指指标的条条件下，最最简单、容容易实现现；三是是经济指指标的比比较，在在完成上上指标的的情况下下，选择择价格低低廉的方方案。经经过比较较后确定定一个最最佳方案案。(二)单单元电路路的设计计和计算算对每一个个功能框框图进行行设计和和计算；1选择择电路的的结构和和型式；2
6、组成成电路的的中心元元件的选选择；3电路路元件的的计算、选选择如电阻元元件、计计算出电电容的容容量，然然后根据据标称值值选定电电容的容容量和耐耐压。4核算算所设计计的电路路是否满满足要求求。5画出出单元电电路的原原理电路路图。(三)总总体设计计1把各各个单元元电路联联接起来来，注意意各单元元电路的的接口、耦耦合等情情况。画出完整整的电气气原理图图。2列出出所需用用元件明明细表以上步骤骤采用计计算机设设计和仿仿真，利利用EDDA软件件(Woorkbbencch5.0)对对所需设设计的电电路进行行设计和和调试。(四)安安装和调调试在安装之之前，最最好能对对各个元元件的质质量进行行测试和和检验，以以
7、减少调调试中的的故障。在在安装过过程中，尽尽量注意意安装的的技术规规范化和和避免损损坏元件件。然后后是调试试，包括括单元电电路的性性能调试试和整个个电路的的技术指指标测试试。在调调试过程程中，要要善于发发现问题题，并找找出解决决办法，从从中摸索索出调试试的一般般方法和和规律，总总结出有有用的实实践经验验。(五)总总结报告告课程设计计总结报报告，包包括对课课程设计计中产生生的各种种图表和和资料进进行汇总总，以及及对设计计过程的的全面系系统总结结，把实实践经验验上升到到理论的的高度。总总结报告告中，通通常应有有以下内内容：(1)设设计任务务和技术术指标；(2)对对各种设设计方案案的论证证和电路路工
8、作原原理的介介绍；(3)各各单元电电路的设设计和文文件参数数的计算算；(4)电电路原理理图和接接线图，并并列出元元件名细细表；(5)实实际电路路的性能能指标测测试结果果，画出出必要的的表格和和曲线；(6)安安装和调调试过程程中出现现的各种种问题、分分析和解解决办法法；(7)说说明本设设计的特特点和存存在的问问题，提提出改进进设计的的意见；(8)本本次课程程设计的的收获和和体会。二、时间间安排电工电子子电路课课程设计计时间安安排有一一周和二二周分 1布置置任务(约占总总学时115%)由教师给给学生布布置设计计任务，提提出具体体要求，讲讲解课程程设计的的方法、思思路。2设计计(约占占总学时时50%
9、)学生根据据设计要要求，查查找各种种必要的的资料，进进行方案案选择，并并在计算算机上用用EWBB5.00软件设设计出各各单元电电路、整整体电路路、计算算和选择择元件参参加，进进行虚拟拟调试，最最后打印印出原理理图和接接线图，并并将设计计结果存存盘。3安装装调试(若一周周设计，此此部分内内容不进进行)(约占总总学时330%)在实验室室将所设设计的电电路安装装、调试试。4总结结报告(约占总总学时110%)第二章章模拟电电子电路路设计方方法第二章 模拟拟电子电电路设计计方法211 概概 述一、典型型模拟电电子系统统的组成成模拟电子子系统又又叫模拟拟电子装装置，它它是由一一些基本本功能的的模拟电电路单
10、元元组成而而成的。通通常人们们所用到到的扩音音机、收收录机、温温度控制制器、电电子交流流毫伏表表、电子子示波器器等，都都是一些些典型的的模拟电电子装置置。尽管管它们各各有不同同的结构构原理和和应用功功能，但但就其结结构部分分而言，都都是由一一些基本本功能的的模拟电电路单元元有机组组成的一一个整体体。 一般情情况下，一一个典型型的模拟拟电子电电路系统统，都是是由图22-1所所示的几几个功能能框图构构成。图2-1 典型模拟电子系统的组成框图系统的输输入部分分一般般有两种种情况：一是非非电模拟拟物理量量(如温温度、压压力、位位移、固固体形变变、流量量等)通通过传感感器和检检测电路路变换成成模拟电电信
11、号作作为输入入信号；二是直直接由信信号源(直流信信号源或或波形产产生器作作为交变变电源)输入模模拟电压压或电流流信号。系统的中中间部分分大多多是信号号的放大大、处理理、传送送和变换换等模拟拟单元电电路，使使其输出出满足驱驱动负载载的要求求。系统的输输出部分分为执执行机构构(执行行元件)，通称称之为负负载。它它的主要要功能是是把输入入符合要要求的信信号变换换成其它它形式的的能量，以以实现人人们所期期望的结结果。比比如扬声声器发声声、继电电器、电电动机动动作、示示波管显显示等。系统的供供电部分分供出出各种电电子单元元电路的的直流电电流和作作信号变变换处理理有的一一定频率率一定幅幅值的交交流电源源(
12、信号号源)。由于系统统的输入入部分和和输出部部分涉及及其它的的学科内内容，这这部分的的理论知知识只要要求“拿来我我用”即可，不不作重点点研究。我我们的重重点则放放在信号号的放大大、传送送、变换换、处理理等中间间部分的的设计，另另外为保保证系统统中间部部分正常常工作，供供电电源源的设计计也是我我们要讨讨论的内内容。综上所述述，模拟拟电子系系统的设设计，所所包含的的主要内内容如下下：(一)模模拟信号号的检测测、变换换及放大大电路(二)波波形的产产生、变变换及驱驱动电路路系统(三)模模拟信号号的运算算及组合合模拟运运算系统统(四)直直流稳压压电源系系统(五)不不同功率率的可控控整流和和逆变系系统等二
13、、模拟拟电路设设计的主主要任务务和基本本方法模拟电路路知识告告诉我们们，任务务复杂的的电路，都都是由简简单的电电路组合合而成的的，电信信号的放放大和变变换也是是由一些些基本功功能电路路来完成成的，所所以要设设计一个个复杂的的模拟电电路可以以分解成成若干具具有基本本功能的的电路，如如：放大大器、振振荡器、整整流滤波波稳压器器，及各各种波形形变换器器电路等等等，然然后分别别对这些些单元电电路进行行设计，使使一个复复杂任务务变成简简单任务务，利用用我们学学过的知知识即可可完成。在各种基基本功能能电路中中，放大大器应用用的最普普遍，也也是最基基本的电电路形式式，所以以掌握放放大器的的设计方方法是模模拟
14、电路路设计的的基础。另另外，由由于单级级放大器器性能往往往不能能满足实实际需要要，因此此在许多多模拟系系统中，采采用多级级放大电电路，显显然，多多级放大大电路是是模拟电电路中的的关键部部分，它它又具有有典型性性，是课课程设计计经常要要研究的的内容。随着生产产、工艺艺水平的的提高，线线性集成成电路和和各种具具有专用用功能的的新型元元器件迅迅速发展展起来，它它给电路路设计工工作带来来了很大大的变革革，许多多电路系系统已渐渐渐由线线性集成成块直接接组装而而成，因因此，必必须十分分熟悉各各种集成成电路的的性能和和指标，注注意新型型器件的的开发和和利用，任任借基本本的公式式和理论论，以及及工程实实践经验
15、验，适当当的选取取集成元元件，经经过联机机调试，即即可完成成系统设设计。由于分立立元件的的电路目目前还在在大量使使用，而而且分立立元件的的设计方方法比较较容易为为初学设设计者所所掌握，有有助于学学生熟悉悉各种电电子器件件，以及及电子电电路设计计的基本本程序和和方法，学学会布线线、焊接接、组装装、调试试电路基基本技能能。为此，本本章首先先选择分分立元件件模拟电电路的设设计，帮帮助学生生逐步掌掌握电路路的设计计方法，然然后重点点介绍集集成运算算放大器器应用电电路和集集成稳压压电源的的设计。222 放放大电路路的一般般设计方方法一、单级级放大电电路的设设计图2-2 典型放大单元从已学过过的电路路知识
16、可可知，单单级放大大电路的的基本要要求是：放大倍倍数要足足够大，通通频带要要足够宽宽，波形形失真要要足够小小，电路路温度稳稳定性要要好，所所以设计计电路时时，主要要以上述述指标为为依据。例1 设计计一个分分压式射射阻偏置置的典型型放大电电路(原原理图22-4示示)给出出的技术术指标要要求为：电压放放大倍数数Avv=1100；输入信信号电压压Ui=200mV,f=11KHZZ;负载载电阻RRL=6KK；工作作温度范范围045。设计方法法步骤骤：(1)选选择半导导体三极极管从给出的的技术要要求可知知，该电电路工作作在低频频小信号号场合，工工作温度度范围又又较宽，故故可选择择热稳定定性较好好的低频频
17、小功率率三级管管3DGG6B，从从手册上上查出它它的主要要参数是是PCMM=1000mWW,ICCM=220mAA，U(RB)CEOO20VV，对该该管进行行实测得得=600。(2)确确定电源源电压EEC为保证放放大输出出信号幅幅度的动动态范围围UOMM内不会会产生非非线性失失真，一一般取EECU(RBB)CEED。由于输入入信号电电压幅值值为Uiim=Ui=1.4120=28.2mVV则输出信信号电压压幅值为为Uomm=AAuUim=110028.2=228.22V若取三极极管馆和和压降的的临界值值UCEES1V，则则静态集集一射压压降设置置在U CEQQUom+UUCESS=3.82VV又
18、由于这这种典型型放大单单元静点点的工程程(估算算)条件件是I1II2IIB和VBUUBE锗管UB=13V硅管UB=35V一般取II1=I2=(55-100)IBB和VB=(55100)UBBE若近似取取 VEEVB=4VV再按 EEC2Uomm+VE+2UUCESS=23.882+44=111.6VV考虑留有有余量取取EC=122V(标标准等级级电压)。(3)计计算和确确定集电电极电阻阻RC由放大电电路的静静、动态态分析可可知，RRC是决定定静态工工作点和和满足电电压增益益AUU要求求的一个个关键元元件。一一般应从从输入至至输出逐逐步推算算。先确定输输入回路路的动态态范围基极极信号电电流的幅幅
19、值为Ibm=，取若若rbee=1KK,则IIbm=288.2(A)为了使输输入动态态信号不不出现非非线性失失真，即即信号动动态工作作不进入入输入特特性下面面的弯曲曲部分，通通常取最最小基极极电流ibmiin10A则静态基基流IBIIbm+iiBMIIN=228.22+100=388.2(A) 取IIB=400A再在输出出回路进进行静态态计算管子子的电流流放大作作用有IC=IB=60040=2,44(mAA)又由于 EC=ICRC+UCEEQ+VVE 若取UUCEQQ=VE=4VV则RC=1.666(KK) 取标称称值1.8K(4)计计算确定定射极电电阻REERE=1.44(K) 取标称称值1.
20、5K(5)计计算确定定、由I1I2=(55-100)IBB,取II1=I2=5IIB=540=0.22(mAA)再按=20KK 即为为标称值值=400K 取取标称值值39KK或433K以上所确确定的各各电阻元元件的阻阻值后，还还要检验验它们的的额定功功率，即即RC=2.442.441.880.001(WW) 取W RJ11.8KK电阻RE=2.442.441.550.0008(W) 取WW RJJ1.55K电阻0.220.22400.000166(W) 取取W RRJ433K电阻0.220.22200.000088(W) 取取W RRJ200K电阻(6)确确定耦合合电容和和射极旁旁路电容容C1
21、、C2和CE工程计算算式分别别为：C1(3110)C2(3110)C3(133)式中下限限频率ffL20HHZ,信信号源内内阻RSS=几欧欧几十十欧，输输入电阻阻Rirbe,输输出电阻阻RORC,RE为与CCE构成回回路的等等效电阻阻，且RRE=RE,RS=RSRB,RB=RB11RB2。如放大电电路是用用于放大大低频信信号(ff=200HZ2000KHZZ)，则则耦合电电容和射射极旁路路电容的的容量可可不必按按上式计计算，可可直接取取经验近近值：取标称值C1=C2=10-20F/16VCE=50-100F/16VC1=C2=125FCE=50200F(7)校校验A由于rbbe=2200(1+
22、)2000+611=8660=0.86KKRL=RCRL=1.86=11.399K AAU=996.997971000不符合合指标要要求必须再按按上述计计计算步步骤得新新计算，直直至AAU1000为止。二、多级级放大器器的设计计(一) 多级放大大器的组组成多级放大大电路其其基本构构成如图图2-33所示。图2-3 多级放大器的组成框图其中输入入和中间间放大级级称前置置级，主主要用来来放大微微小的电电压信号号；而推推动级和和输出级级又称为为功率级级，主要要用来放放大大信信号以获获得负载载要求的的最大功功率信号号输出。由于放大大电路中中引入负负反馈，可可以改善善放大器器诸多方方面的性性能，故故在多级
23、级放大器器中几乎乎毫无例例外地都都引入了了负反馈馈。注意意：负反反馈引入入后使放放大器的的放大倍倍数下降降，因此此在设计计多级放放大器时时总是事事先将其其开环放放大倍数数设计得得足够大大，有选选择引入入本级或或级间负负反馈后后，使其其放大倍倍数降低低至系统统指标要要求的水水平上。在在具体设设计时应应合理配配置好。（二）多多级放大大器的技技术指标标要求设计一个个多级放放大器时时，总是是要事先先给出下下列一些些技术指指标：1放大大器的总总电压放放大倍数数AU（有时时给出灵灵敏度、输输出信号号辐度UUom、IIom或输输出信号号功率PPo和Pommax等等）。2 放大器的的频率响响应（亦亦叫通频频带
24、）。3 输入、输输出电阻阻Ri=Ri11,Ro=Ronn。4 失真系数数（亦叫叫失真度度）式中信号号电压各各次谐波波分量的的均方根根值，UU1信号电电压基波波分量。 5噪噪声系数数 UNN为噪声声电压 6稳稳定性 （三）多多级放大大器方案案设计的的主要任任务根据给出出的技术术指标要要求，按按步骤进进行下述述的设计计工作：1 确定放大大器的级级数和各各级的增增益分配配比如给定定的总放放大倍数数（增益益）为AAU，需nn级放大大单串接接起来实实现，设设每级增增益为AAui。根根据多级级放大的的总增益益一般式式AU=AAU1AU2Aun=（1）若若每个放放大级的的增益是是平均分分配的话话，则放放大级
25、的的级数为为 或 （2）实实际放大大系统中中的增益益并不是是平均分分配的，一一般是输输入级增增益安排排小些。中中间级增增益安排排大，末末级电压压增益安安排小，功功率增益益安排大大。考到本级级负反馈馈引入，应应将其增增益比规规定分配配的增益益再增大大左右；对于低低频放大大器引入入负反馈馈的主要要目的是是减小非非线性失失真，通通常取反反馈课度度|1+AF|=100就可以以了；对对检测仪仪表用的的高增益益、宽频频带放大大器来说说，引入入负反馈馈的目的的主要是是提高增增益稳定定性和展展宽通频频带，反反馈课度度可取|1+AAF|=几十几百（即即较深的的负反馈馈有），且且各单级级采用电电流串联联和电压压并
26、联交交替反馈馈方式，以以避免级级间反馈馈而引入入的“自激”。多级放大大器级数数的确定定，还可可以用经经验方法法：将规定的的总增益益变换成成闭环增增益后（1）若若增益|AU|为几几十倍时时，采用用一级或或至多两两级；（2）若若增益|AU|为几几百倍时时，采用用二级或或三级；（3）若若增益|AU|为几几千或上上万倍时时，采用用三级或或四级。这里特别别指出的的是，多多级放大大器在进进行级联联时，往往往在两两级之间间串插一一级电压压跟随器器，尽管管它本身身电压增增益|AAU|1，但但它具有有缓冲和和阻抗匹匹配作用用，对多多级放大大器的稳稳定工作作和提高高总增益益是有利利的。2 电路型式式的确定定电路形
27、式式包括各各级电路路的基本本形式，偏偏置电路路形式、耦耦合方式式、反馈馈方式及及各级是是采用分分立元件件电路还还是集成成运放电电路等。（1）电电路的基基本形式式分立元件件电路有有三种基基本形式式共射射极（共共源极）电电路、共共集极（共共漏极）电电路、共共基极（共共栅极）电电路和差差动（比比较）放放大电路路。至于选择择那一种种基本形形式电路路，按各各级所处处的位置置、任务务和要求求来确定定：输入级级主要要根据被被放大的的信号源源（XSS）来确确定。比比如信号号源为电电压源UUS，则应应选择高高输入阻阻抗的放放大级；信号源源为电流流源iSS，则应应选择低低输入阻阻抗放大大级。又由于输输入级工工作的
28、信信号电平平很低，噪噪声影响响很大，因因此应尽尽可能采采用低噪噪声系数数的半导导体器件件（比如如NF小的场场效应管管或集成成运放）和和热噪声声小的金金属膜电电阻RJJJ元件件，并尽尽可能减减小该级级的静态态工作电电源。中间级级主要要得到尽尽可能高高的放大大倍数。大大多采用用共射（共共源）电电路形式式，或采采用具有有恒流负负载的共共射（共共源）电电路形式式。输出级级主要要是向负负载提供供足够大大的信号号功率。电电路形成成的选择择视负载载阻抗而而定，负负载阻抗抗高可采采用共射射（共源源）或共共基电路路；负载载阻抗低低则采用用电压跟跟随器（共共集、共共漏或集集成运放放的电压压跟随器器）、VVMOSS
29、共漏电电路和互互补对称称OCLL、OTTL电路路及变压压器耦合合输出的的最佳阻阻抗匹配配型功率率放大电电路。2偏置置电路形形式的选选择（1）半半导体三三极管放放大电路路的偏置置方式，常常用的有有固定偏偏置电路路，分压压式射阻阻偏置电电路及集集基并联联电阻偏偏置方式式三种；（2）场场效应晶晶体管放放大电路路的偏置置方式，常常用的有有独立偏偏压方式式，自给给偏压方方式和分分压式偏偏置方式式三种；3级间间耦合方方式的选选择耦合电路路的选择择原则是是让频率率信号能能不损失失不失真真的顺利利传递，并并且使前前、后级级静态尽尽可能独独立设置置。一般般常用的的有阻容容耦合，直直接耦合合，变压压器耦合合等方式
30、式。其中中直接耦耦合方式式还应特特殊的电电平转移移电路，以以保证前前、后级级均具有有合适的的静态偏偏置要求求。三、放大大三极管管的选择择及电路路元件参参数的计计算1 放大三极极管的选选择 （1）半半导体三三级管是是属双极极型的电电流控制制器件，它它具有适适用性强强、频率率范围广广、输出出功率适适应范围围大，故故在分立立元件放放大电路路中最为为常用。选择半导导体三极极管作放放大元件件用时，应应依据下下述原则则：U（RBB）CEEO管子工工作时承承受最大大反向电电压ICM管子工工作时流流过最大大允许电电流PCM管子工工作时最最大管耗耗管子特征征频率ffT（5110）ffH,fH为组成成放大电电路的
31、上上限频率率。=401500为宜若选用值值仍不满满足AUU要求，则则可用提提高静态态集极电电流ICC来适应应AU要求。（）（2）场场效应晶晶体管是是单极型型的电压压控制器器件，它它具有输输入阻抗抗高，噪噪声系数数小，受受温度和和电磁场场干扰小小，功耗耗小，但但频率范范围低，输输出功率率不大（VVMOSS例外）。选择场效效应管作作放大元元件用时时，应按按其特性性参性参参数：IIDSSS,UGSS(offf),UGSS(thh),ggm,URBB)DSSO,PPDM及ffM(最高高振荡频频率)来来选择管管子型号号，以满满足电路路需要。3直流流供电电电源电压压等级的的确定在多级放放大器中中直流供供电
32、电源源电压标标准系列列等多级级有1.5V、33V、66V、99V、112V、115V、118V、224V等等种。（1）分分立元件件放大电电路，供供电电压压的选择择是依据据该放大大电路输输出信号号电压的的幅值UUom和管管子的耐耐压U（RRB）CCEO、UU（RBB）DSSO来确确定，由由下式U（RBB）CEEOEEC（1.21.55）2（UUom+UUcemmin）+VE式中最小小集一射射极压降降UceeminnUCESS。图2-4 电源去耦电路但是一个个由几级级放大单单元构成成的多级级放大器器，既可可用用同同一大小小的电压压供电，也也可以由由输出至至输入级级逐级降降小供电电电压，以以减小静静
33、态功耗耗，一般般采用降降压去耦耦电路来来实现，见见图2-4所示示的电路路。4各级级静态工工作点的的选择和和确定静态工作作点设置置的如何何，直接接影响放放大器的的性能，一一般是依依据各放放大级所所处的位位置和放放大性能能不同要要求来合合理选定定。又因因为一个个多级放放大器各各个单级级的供电电电源不不是一个个电压等等级，所所以不同同级的静静态工作作点要设设置在不不同基准准上。（1）前前置级 为保保证最小小失真和和足够大大的增益益，静态态工作点点一般设设置在特特性曲线线线性问问分的下下半部，为为了减小小噪声和和静态功功耗，静静态电流流不宜过过大。输入级，若若供电电电压ECC=366V，则则静态电电流
34、值范范围为中间级，若若供电电电压ECC=6VV，则静静态值范范围为IC=113mAA （锗锗三极管管稍小些些）UCE=233V（2）输输出级 为获获得最大大的动态态范围和和最小的的静态功功耗。静静态工作作点选择择按下述述原则进进行：甲类放大大电路静态态工作点点设置在在交流负负动线的的中点附附近，供供电电源源为单电电源；推推挽或互互补对称称电路工工作时，供供电电源源选用6V、12VV、15VV或24VV在消除除交越失失真的前前提下，尽尽量选取取小的静静态电流流。其中中大功率率管静态态电流取取IC=200300mA。5 计算电路路元件（RR、C）的的参数，要要选取规规格式型型号和系系列标称称值，并
35、并尽量选选用同型型号、同规格化化的元件件，以减减少备件件种类，具具体的计计算选择择，见前前例一一。三、低频频功率放放大电路路的设计计功率放大大电路主主要考虑虑三个指指标，即即输出功功率P00，效率率和非线线性失真真。图2-5 OCL功放电路功率放大大器按其其与负载载的耦合合方式和和推动信信号倒相相方式的的不同分分为变压压器耦合合功率放放大器，和和无变压压器互补补对称功功率放大大器（OOTL和和OCLL电路）。由由于变压压器的体体积与重重量大、频频率响应应差，不不能集成成化等原原因，从从上世纪纪70年年代开始始，逐渐渐为互补补对称电电路所取取代，因因此只计计论互补补对称电电路的设设计。例二 设设
36、计一个个低频功功率放大大低频功功率放大大器的技技术指标标要求：最大不不失真输输出功率率Pomm8W；负载阻阻抗（扬扬声器）RRL=8；频频率响应应f=550HZZ20KKHZ；失真度度3%；输入信信号Uii10000VV；输入入短路时时，静出出噪声电电压UNN155mV；电源电电压较大大变化时时，输出出漂移UUO1000mV。设计方法法、步骤骤：OCCL功率率放大电电路如图图2-55所示OOCL电电路，可可以得到到较大功功率输出出。电阻阻R1、R2、R3和R4是用来来减少复复合管穿穿透电流流，提高高电路输输出IOO的稳定定性和限限流保护护用。偏偏置电路路采用TT5管组成成恒压电电路，保保证功率
37、率输出管管有合适适的初始始电流（甲甲乙类放放大）而而避免交交越失真真。推动动级T66组成共共射放大大电路，RR6为其集集极负载载。（2）供供电电源源的选择择为保证电电路安全全可靠工工作，通通常使电电路的最最大输出出功率PPom比额额定输出出功率大大一些，一一般取PPom(1.551.22)POO输出信号号电压幅幅度 双电源供供电电压压|+UUCC|=|-UUEE|Uomm 因因为当电电路输出出信号电电压为最最大时，TT1，T2管已接接近饱和和，则UCCUCEES+IIER1+Uomm于是取UUom=UCC式中为电电源利用用效率，一一般=00.600.8。当当三极管管饱和压压降和射射极电阻阻较大
38、时时，可选选低些；反之，选高些。（3）输输出T11、T2功率管管的确定定和R11、R2的计算算功率管的的选择依依据是 U（RRB）CCEOUCEmmox22UCCC考虑到功功率管静静态电流流的存在在，实际际管耗比比上式还还要大一一些，若若静流IIC=20030mmA,则则单管最最大功耗耗。根据上述述计算结结果，即即可从手手册上选选出合适适的功率率管型号号，考虑虑到对称称性均取取相同的的硅功率率管（），并并且按散散热要求求选配好好相应的的散热器器。限流电阻阻选择RR1=R2=（00.0550.11）RLL，通常常取R11=R2=0.5，（RR1，R2选得太太小，电电流稳定定性差；选得太太大，功功
39、耗过大大）。（4）互互初管TT3，T4的选择择和相应应电阻的的估算R3，RR4是减小小复合管管T3，T4穿透电电流的射射极分流流电阻，估估算它们们阻值的的前提是是T1，T2管的输输入电阻阻对称，即即因为输出出T1，T2为大功功率管，它它们的仅仅有100左右，工工程估算算中取RR3=R4=（5510），一一般取RR3=R4=3000。是T3，TT4管的平平衡电阻阻，考虑虑到，则则工程估估算中取取时要考考虑R33、R4的分流流作用和和管子内内部的损损耗，工工程上常常取从手册上上选择TT3为NPPN中功功率三级级管，TT4为PNNP中功功率三级级管，且且，并使使它们的的参数满满足U（RBB）CEEO
40、22UCCC（5）计计算偏置置电路由于=00.7+0.77+0.7=22.1VV又因为TT5管接成成电压并并联负反反馈类型型，使偏偏置电压压稳定（恒恒偏压）故故输出电电阻很小小，并且且还具有有温度补补偿作用用。由图2-7可见见 则2.11=0.7 或=33所以R88=2RR7为了保证证T5管基极极电压稳稳定，常常取（TT5的静态态集电流流要根据据T6的工作作电流来来确定，若若将和的分流流忽略，可可近似认认为）于于是有为了使偏偏置电压压数值可可调，可可将R88电阻改改用一固固定电阻阻和一可可调电阻阻关联，且且使T5管的的和要求不不高，一一般可选选普通33DG系系列管子子即可。（6）推推动级TT6
41、管电路路的计算算为保证信信号不失失真，TT6管工作作在甲类类，要求求一般可取取 =2100mA由于T55偏置电电路输出出阻抗很很小，TT6的集极极直流负负载主要要是R66，又因因为，故故 一般般取R66200RL依据 一般般取 （工作作在甲类类）从手册上上选择符符合要求求的PNNP型三三级管。233 集集成运算算放大器器应用电电路的设设计1. 反相比例例运算电电路的设设计和调调试图2-6 反相比例放大电路反相比例例运算电电路属于于电压并并联负反反馈放大大电路，是是应用最最广泛的的一种基基本电路路，反相相比例运运算电路路的设计计，就是是根据给给定的性性能指标标，计算算并确定定集成运运算放大大器的
42、各各项参数数以及外外部电路路的元件件参数。设计要求求：设计一个个基本反反相比例例放大器器，其性性能指标标和已知知条件如如下：闭闭环电压压放大倍倍数AUUf,闭闭环带宽宽BWff，闭环环输入电电阻Riif，最最小输入入信号电电压Uiimimm,最大大输出电电压UOOM，负负载电阻阻RL，工作作温度范范围。电电路如图图2-66所示。设计方法法：1） 集成运算算放大器器的选择择选用集成成运算放放大器时时，应先先查阅有有关产品品手册，了了解下列列主要参参数：开开环电压压放大倍倍数Auud，开开环带宽宽BW，输输入失调调电压UUio及输输入失调调电压温温漂，输输入失调调电流IIio及输输入失调调电流温温
43、漂，输输入偏置置电流IIiB,差差模输入入电阻RRi和输出出电阻RRO等，使使之满足足以下要要求。为了减小小比例放放大电路路的闭环环电压放放大倍数数的误差差，提高高放大电电路的工工作稳定定性，应应尽量选选用失调调温漂小小、开环环电压放放大倍数数大、输输入电阻阻高和输输出电阻阻低的集集成运算算放大器器，当给给出闭环环电压放放大倍数数相对误误差的要要求时，则则集成运运算放大大器的开开环电压压放大倍倍数Auud必须须满足下下列关系系：此外，为为了减小小放大电电路的动动态误差差（主要要是频率率失真和和相位失失真），集集成运算算放大器器的放大大倍数一一带宽积积GB和转转换速率率SR还还必须满满足下列列关
44、系：GB|AUUf|BWfSR式中fmmax输入入信号的的最高工工作频率率2） 计算最佳佳反馈电电路，可可按下式式计算由于Rff也是运运放的一一个负载载，为了了保证放放大电路路工作时时，不超超过其允允许的最最大输出出电流IIOM，RRf值的选选择还必必须满足足RfRRL如果最佳佳反馈电电阻较小小，不满满足这个个要求时时，就应应另选一一个最大大输出电电流IOOM较大大的运放放，或者者牺牲闭闭环放大大倍数精精度，选选用比最最佳反馈馈电阻大大的Rff值。3） 计算输入入端电阻阻R1计算结果果必须满满足闭环环输入电电阻的要要求，即即R1Rif。否否则应改改变Rff，甚至至另选差差模输入入电阻高高的集成
45、成运放。4） 计算平衡衡电阻RRPRP=RR1RF5） 计算输入入失调温温漂计算结果果必须比比最小输输入信号号小得多多，即，否否则应重重选Uiio、IIio及其其温漂较较小的集集成运放放。调试方法法：1）消除除自激振振荡，为为了消除除集成运运放应用用时的自自激振荡荡，必须须采用适适当的相相位补偿偿措施，其其补偿电电路及元元件参数数，除此此所用集集成运放放有关外外，还与与应用时时的闭环环电压放放大倍数数大小有有关，因因此在进进行相位位补偿时时，应根根据所设设计电路路的实际际闭坏电电压放大大倍数，从从集成运运放的使使用手册册中，查查出相应应的补偿偿电路及及其元件件参数。当比例放放大器接接上相位位补
46、偿电电路后，即即可接通通电源，在在放大器器输入端端接地的的情况下下，用示示波器观观察输出出端是否否有振荡荡波形，如如有振荡荡波形，则则应适当当调整补补偿电容容，直至至完全消消除自激激振荡为为止。2）将输输入端接接地，接接通电源源，用直直流电压压表测输输出电压压，细心心调节集集成运放放的调零零电位器器，使输输出电位位为零。这这样做，可可以在调调试时的的环境温温度下消消除因输输入失调调参量所所引起的的静态输输出误差差电压。2 同相比例例放大器器的设计计和调试试同相比例例放大器器是一个个电压串串联负反反馈放大大电路，它它具有高高输入电电阻，输输出电压压与输入入电压同同相等特特点。是是应用较较广泛的的基本电电路组态态之一，如如图2-7所示示。设计要求求：设计一个个同相比比例放大大器，其