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1、学生电子设计讲座学生电子设计讲座晶体管放大电路晶体管放大电路与与简单有线电报系统简单有线电报系统制作一：晶体管放大电路制作一：晶体管放大电路一、设计要求一、设计要求一、设计要求一、设计要求1、输入信号（麦克风或信号发生器）、输入信号（麦克风或信号发生器）2、输出信号（驱动耳机）、输出信号（驱动耳机）3、无明显失真、无明显失真限晶体限晶体管放大管放大用晶体管用晶体管设计功放设计功放小信号小信号放大放大 功率功率放大放大晶体管放大电路晶体管放大电路一、设计要求一、设计要求一、设计要求一、设计要求限晶体限晶体管放大管放大用晶体管用晶体管设计功放设计功放扩展要求扩展要求输出功率输出功率 小信号小信号放
2、大放大 功率功率放大放大二、声电及电声转换二、声电及电声转换二、声电及电声转换二、声电及电声转换麦克风麦克风声音信号声音信号电信号电信号实物实物连接电路连接电路电信号电信号扬声器耳机扬声器耳机声音信号声音信号三、电路要求三、电路要求三、电路要求三、电路要求设计两级放大电路：设计两级放大电路：小信号放大电路小信号放大电路功率放大电路功率放大电路小信号小信号放大放大功率功率放大放大 小信号放大电路小信号放大电路放大放大电路电路分析分析静态分析静态分析动态分析动态分析估算法估算法图解法图解法微变（小信微变（小信号）等效电号）等效电路法路法图解法图解法计算机仿真计算机仿真RB1+ECRCC1C2RB2
3、CERERLuiuo1 1 1 1 共射放大电路共射放大电路共射放大电路共射放大电路 (参考电路参考电路参考电路参考电路)I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE直流通路直流通路稳定工作点原理稳定工作点原理目标：温度变化时，使目标：温度变化时，使I IC C维持恒定。维持恒定。如果温度变化时，如果温度变化时，b b点电位点电位能基本不变能基本不变，则可实现静态工，则可实现静态工作点的稳定。作点的稳定。I1I2IBRB1+ECRCTRB2RE 共射极放大电路共射极放大电路RB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuoRE射极直流射极直流负反馈电阻负反馈电阻CE 交流交流旁旁路电容路电容CE的
4、作用：交流通路中，的作用：交流通路中，CE将将RE短路，短路，RE对交流不起作用，放大倍数不受影响。对交流不起作用，放大倍数不受影响。如果去掉如果去掉CE，放大，放大倍数怎样？倍数怎样？I1I2IBRB1+ECRCC1C2RB2CERERLuiuofAuAum0.7AumfL下限截下限截止频率止频率fH上限截上限截止频率止频率通频带：通频带：fbw=fHfL放大倍数随频率变化放大倍数随频率变化曲线曲线幅频特性曲幅频特性曲线线RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiuoRE2如果电路如下图所示，如何分析？如果电路如下图所示，如何分析？RB1+ECRCC1C2TRB2CERE1RLuiu
5、oRE2动态分析：动态分析：uiuo交流通路交流通路RB1RCRLRB2RE1交流通路：交流通路：RB1RCRLuiuoRB2RE1微变等效电路：微变等效电路：rbeRCRLRE1RB输入交流信号时的图解分析输入交流信号时的图解分析 动态工作情况分析动态工作情况分析 共射极放大电路共射极放大电路iCuCEuo Q点过低，信号进入截止区点过低，信号进入截止区放大电路产生放大电路产生截止失真截止失真输出波形输出波形输入波形输入波形ibiCuCE Q点过高，信号进入饱和区点过高，信号进入饱和区放大电路产生放大电路产生饱和失真饱和失真ib输入波输入波形形uo输出波形输出波形波形的波形的失真失真饱和失真
6、截止失真 由于放大电路的工作点达到了三极管由于放大电路的工作点达到了三极管的饱和区而引起的非线性失真。对于的饱和区而引起的非线性失真。对于NPN管，管，输出电压表现为底部失真。输出电压表现为底部失真。由于放大电路的工作点达到了三极管由于放大电路的工作点达到了三极管的截止区而引起的非线性失真。对于的截止区而引起的非线性失真。对于NPN管，管，输出电压表现为顶部失真。输出电压表现为顶部失真。动态工作情况分析动态工作情况分析iCuCEuo可输出的可输出的最大不失最大不失真信号真信号选择静态工作点选择静态工作点ib2 射极输出器射极输出器(1).将射极输出器放在电路的首级，可以将射极输出器放在电路的首
7、级，可以提高输入电阻。提高输入电阻。(2).将射极输出器放在电路的末级，可以将射极输出器放在电路的末级，可以降降 低输出电阻，提高带负载能。低输出电阻，提高带负载能。(3).将射极输出器放在电路的两级之间，将射极输出器放在电路的两级之间，可以起到电路的匹配作用。可以起到电路的匹配作用。三种组态的比较三种组态的比较电压增益：电压增益：输入电阻：输入电阻：输出电阻：输出电阻：耦合方式耦合方式：直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电耦合。直接耦合；阻容耦合；变压器耦合；光电耦合。多级放大电路多级放大电路耦合耦合：即信号的传送。即信号的传送。多级放大电路对耦合电路要求：多级放大电路对耦合电路要求：1.静
8、态：保证各级静态：保证各级Q点设置点设置2.动态动态:传送信号。传送信号。第一级第一级放大电路放大电路输输 入入 输输 出出第二级第二级放大电路放大电路第第 n 级级放大电路放大电路 第第 n-1 级级放大电路放大电路功放级功放级要求：要求：波形不波形不失真，减少压失真，减少压降损失。降损失。多级阻容耦合放大器的特点：多级阻容耦合放大器的特点：(1)由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作由于电容的隔直作用，各级放大器的静态工作点相互独立，分别估算。点相互独立，分别估算。(2)后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。后一级的输入电阻是前一级的交流负载电阻。(3)前一级的输出电压是后一级的输入电
9、压。前一级的输出电压是后一级的输入电压。(4)总电压放大倍数总电压放大倍数=各级放大倍数的乘积。各级放大倍数的乘积。(5)总输入电阻总输入电阻 ri 即为第一级的输入电阻即为第一级的输入电阻ri1。(6)总输出电阻即为最后一级的输出电阻。总输出电阻即为最后一级的输出电阻。由上述特点可知，射极输出器接在多级放大电由上述特点可知，射极输出器接在多级放大电路的首级可提高输入电阻；接在末级可减小输出电路的首级可提高输入电阻；接在末级可减小输出电阻；接在中间级可起匹配作用，从而改善放大电路阻；接在中间级可起匹配作用，从而改善放大电路的性能。的性能。1 甲类功放甲类功放 功率放大电路功率放大电路iCuCE
10、uoib优点优点:缺点缺点:2 乙类功放乙类功放iCuCEuiiCuCEui优点:缺点:制作1，电路框图前置放大功率放大话筒电路话筒电路(仅供参考仅供参考)?小信号前置放大电路小信号前置放大电路(仅供参考仅供参考)?末级功率放大电路末级功率放大电路OTL，仅供参考，仅供参考?制作二：简单有线电报机制作二：简单有线电报机一、设计要求一、设计要求一、设计要求一、设计要求1、发报机通过按键开关控制输出、发报机通过按键开关控制输出ASK信号信号2、收报机通过扬声器或、收报机通过扬声器或LED输出报文输出报文3、用衰减器模拟长距离传输线对信号的损耗、用衰减器模拟长距离传输线对信号的损耗注：以上三个部分互
11、相独立注：以上三个部分互相独立发报机传输线收报机发报机制作要求发报机制作要求n通过按键开关进行发报操作n使用555产生1kHz2kHz的信号n使用RC电路对信号进行低通滤波n使发报机输出信号接近于正弦n发报机输出电阻约600欧姆555定时器功能表 555逻辑电路和引脚图 用555定时器构成多谐振荡器电容C充电 接通电源时，VC=0，此时，vo=1，T截止，电源经R1，R2对电容C充电。电容C放电 VC2/3VCC时，555定时器输出翻转为0。T导通，电容C通过R2和T放电。VC1/3VCC时，555定时器输出翻转为1。T截止，电源经R1，R2对电容C充电。周而复始。输出矩形脉冲序列。占空比收报机制作要求收报机制作要求收报机输入电阻大约600欧姆前置放大功率放大LED指示信号输入衰减器设计要求衰减器设计要求n衰减比 100:1n双向对称，平衡输入，平衡输出n输入电阻大约600欧姆n输出电阻大约600欧姆参考电路参考电路nLED指示电路要求：要求：1、提交作品、提交作品2、提交设计报告、提交设计报告提交时间：？提交时间：？谢谢大家谢谢大家大学生科技创新中心大学生科技创新中心钟洪声钟洪声 皇晓辉皇晓辉