模电设计多级放大器

成绩 目录

前言................................................................ 2 第一章 放大器的概述................................................. 2

1.1多级放大器的功能............................................. 2 1.2.2设计任务及目标............................................. 2 1.2.3主要参考元器件............................................. 3 第二章 电路设计原理与单元模块...................................... 3

2.1设计原理..................................................... 3 2.2设计方案..................................................... 4 2.3单元模块..................................................... 6 第三章安装与调试.................................................... 6

3.1电路的安装................................................... 6 3.2电路的调试................................................... 7 第四章实验体会...................................................... 7 结论................................................................ 7 致谢................................................................ 7 参考文献............................................................ 8 附录................................................................ 8

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前言

电子技术电路课程设计是从理论到实践的一个重要步骤，通过这个步骤使我

们的动手能力有了质的提高，也使我们对电路设计理念的认识有了质的飞跃。 本课程设计是对放大器对电压放大的基本应用，我们设计的二级低频阻容耦合放大器严格按照实验要求设计，能够充分满足的电压放大倍数、频带宽、输入输出电阻等实验要求的性能参数，这次课程设计让我们了解了类似产品的部原理结构。 设计时我和搭档设计了二级三极管放大电路、可变放大倍数的二级运算放大器电路等多种方案，由于考虑到器材的限制，我们最终采用了最为简洁的两级运算放大器电路，实现了用最少的元器件实现要求功能。

第一章 放大器的概述

1.1多级放大器的功能 随着科技的进步，电子通讯产品越来越多的进入人们视野，小到耳机手机收音机，大到大型雷达都要利用到信号放大器，可以说信号放大器是现代通讯设备的核心器件之一，而多级放大器又是一级放大器的推广，可以克服单级放大器放大倍数不够等诸多问题。 耦合形式 多级放大电路的连接，产生了单元电路间的级联问题，即耦合问题。放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输，且保证各级的静态工作点正确。

直接耦合——耦合电路采用直接连接或电阻连接，不采用电抗性元件。 直接耦合电路可传输低频甚至直流信号，因而缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。

电抗性元件耦合——级间采用电容或变压器耦合。

电抗性元件耦合，只能传输交流信号，漂移信号和低频信号不能通过。根据输入信号的性质，就可决定级间耦合电路的形式。

零点漂移是三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象。产生零点漂移的主要原因是温度的影响，所以有时也用温度漂移或时间漂移来表示。工作点参数的变化往往由相应的指标来衡量。一般将在一定时间，或一定温度

变化围的输出级工作点的变化值除以放大倍数，即将输出级的漂移值归算到输入级来表示的。

本设计主要完成：实验要求电压放大倍数大于100倍，实际参数200倍，频

带要求为：30Hz~30KHz，实际参数20Hz~150KHz，要求输入电阻大于20千欧，实际为23千欧，要求输出电阻均低于10欧，实际为8欧。 1.2设计任务及要求 1.2.1基本要求 （1）电压放大倍数大于100倍； （2）电路的频带为：30Hz~30KHz； （3）输出电阻大于20千欧； (4)输出电阻小于10欧；

1.2.2设计任务及目标

（1）综合运用相关课程所学到的理论知识去独立完成 课题设计；

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（2）通过查询相关资料，培养学生独立分析解决问题能力； （3）学会电路的安装与调试； （4）熟悉电子仪器的正确使用；

（5）学会撰写课程设计的总结报告；

1.2.3主要参考元器件 元件名 型号 数目 电阻 22千欧 2 电阻 150千欧 1 电阻 1.0千欧 2 电阻 30千欧 1 电容 100微法 1 芯片 LM324N 1

第二章 电路设计原理与单元模块 2.1设计原理

直接耦合放大电路的构成

直接耦合或电阻耦合使各放大级的工作点互相影响，这是构成直接耦合多级放大电路时必须要加以解决的问题。(1) 电位移动直接耦合放大电路

如果将基本放大电路去掉耦合电容，前后级直接连接，如图07.02所示。于是 VC1=VB2 VC2= VB2+ VCB2＞VB2（VC1） 这样，集电极电位就要逐级提高，为此后面的放大级要加入较大的发射极电阻，从而无法设置正确的工作点。这种方式只适用于级数较少的电路。

图07.02 前后级的直接耦合

(2) NPN+PNP组合电平移动直接耦合放大电路

级间采用NPN管和PNP管搭配的方式，如图07.03所示。由于NPN管集电极电位高于基极电位，PNP管集电极电位低于基极电位，它们的组合使用可避免集电极电位的逐级升高。

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图07.03 NPN和PNP管组合

考虑到放大倍数要求不是很高，两级基本就可以满足要求，二级低频阻容耦合放大器参考方案方框图如图2-1所示，它包括信号发生器、第一级、第二级、示波器。第一级第二级在电路中用芯片LM324N完成

二级低频阻容耦合放大器方框图

2.2设计方案

考虑到课程设计要求主要是放大信号，可以采用三极管或运算放大器，我和搭档共设计出三套方案： 方案一： 采用三级管对信号放大的原理，设计了如下图所示的二级低频阻容耦合放大电路，通过改变各电阻的相应阻值可以改变二级放大电路的放大倍数。

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方案二： 采用运算放大器的放大功能，设计了如下图所示的二级低频阻容耦合放大电路，在第二级运算放大器上接一个滑动变阻器，可以有效的调节运算放大器的放大倍数。

方案三： 下图所示电路为方案二的删减版，也可以说是改良版，也是我们在本课程设计中所采用的方案，它相对于方案一优点在于集成度较高，相对于方案二更为简洁，但放大倍数固定，也能满足实验设计要求

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