實(shí)驗(yàn)六：兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)(2010(2)

1、模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)取取ICQ1=0.7mA,VCEQ1=2V取取ICQ2=1.2mA,VCEQ2=4V要求要求AV250，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可取，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可取AV=300，其中取，其中取T1級(jí)級(jí)AV1=？，？， T2級(jí)級(jí)AV2=？ 模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)模擬電路單元及系

2、統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)詳細(xì)方法參詳細(xì)方法參見本書見本書3.3.1 3.3.1 及及3.3.23.3.2節(jié)節(jié)模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì) 多級(jí)放大電路的級(jí)數(shù)主要根據(jù)對(duì)電路的電壓增益（放大倍數(shù)）的要求來確定。多級(jí)放大電路的級(jí)數(shù)主要根據(jù)對(duì)電路的電壓增益（放大倍數(shù)）的要求來確定。 放大電路的級(jí)數(shù)。

3、放大電路的級(jí)數(shù)。 要考慮的因素主要包括：是小信號(hào)放大型還是大信號(hào)（功率）放大型；各級(jí)放大電路要考慮的因素主要包括：是小信號(hào)放大型還是大信號(hào)（功率）放大型；各級(jí)放大電路的組態(tài)及級(jí)間信號(hào)的耦合方式等。的組態(tài)及級(jí)間信號(hào)的耦合方式等。放大電路是小信號(hào)放大型；放大電路是小信號(hào)放大型；放大電路的組態(tài)；放大電路的組態(tài)；放大電路級(jí)間信號(hào)的耦合方式；放大電路級(jí)間信號(hào)的耦合方式； 設(shè)計(jì)指南設(shè)計(jì)指南模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì) 通常，分配給前級(jí)放大電路的電壓增益低一些，后級(jí)放大電路電壓增益高一些為宜，通常，分配給前級(jí)放大電路的電壓增益低一些，后級(jí)放大

4、電路電壓增益高一些為宜，并要留有并要留有15%20%的余量。的余量。 要求要求AV250，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可取，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可取AV=300，其中取，其中取T1級(jí)級(jí)AV1=？，？， T2級(jí)級(jí)AV2=？ 半導(dǎo)體器件根據(jù)電路輸出信號(hào)幅度、通頻帶、輸入阻抗及電路的某些指標(biāo)要求來選擇。半導(dǎo)體器件根據(jù)電路輸出信號(hào)幅度、通頻帶、輸入阻抗及電路的某些指標(biāo)要求來選擇。 指標(biāo)中，電路為小信號(hào)放大，對(duì)電路噪聲沒有特別要求，上限頻率指標(biāo)中，電路為小信號(hào)放大，對(duì)電路噪聲沒有特別要求，上限頻率fH=50kHz，要求，要求不高，故可選一般的小功率管?，F(xiàn)選取不高，故可選一般的小功率管?，F(xiàn)選取NPN型管型管9013，測(cè)量其取，測(cè)量其

5、取=150。im1imaxV125 2mV, ?,VVAom1V1im1=? VA V。im2om1V2 , ?VVAom2V2im2? VA V。動(dòng)態(tài)范圍估算：動(dòng)態(tài)范圍估算：T1級(jí)：級(jí)： T2級(jí)：級(jí)：設(shè)計(jì)指南設(shè)計(jì)指南模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)CEQVomCE(sat)VV可見，可見， T1級(jí)級(jí)VCEQ1可選小些，可選小些，T2級(jí)級(jí)VCEQ2可選大些?？蛇x大些。 T1級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)確定：級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)確定：ICQ1IQ1 IQ1 選定選定ICQ1和和CQ1的值的值VCEQ的選擇的選擇要考慮到電路在正常工作范圍應(yīng)使輸出電壓幅度要考慮

6、到電路在正常工作范圍應(yīng)使輸出電壓幅度Vom足夠大，同時(shí)在滿足夠大，同時(shí)在滿足放大倍數(shù)的前提下，輸出電壓不應(yīng)出現(xiàn)飽和失真，為此足放大倍數(shù)的前提下，輸出電壓不應(yīng)出現(xiàn)飽和失真，為此,VCEQ應(yīng)滿足下列關(guān)系：應(yīng)滿足下列關(guān)系：ICQ取值取值 考慮考慮：ICQ設(shè)定主要根據(jù)設(shè)定主要根據(jù) ICQICM+ICEQ ，由于小信號(hào)電壓放大電路，由于小信號(hào)電壓放大電路ICM 較小，較小，另從減少噪聲及降低直流功率損耗出發(fā)，另從減少噪聲及降低直流功率損耗出發(fā)， T1、T2工作電流應(yīng)選小些，并取前一級(jí)電流工作電流應(yīng)選小些，并取前一級(jí)電流小于后一級(jí)電流。小于后一級(jí)電流。設(shè)計(jì)指南設(shè)計(jì)指南模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系

7、統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)T級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)確定：級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)確定：ICQ2 ICQ1 和和VCEQ2VCEQ1 選定選定ICQ和和CQ的值的值偏置電阻偏置電阻Rb1、Rb2值的選擇值的選擇 ， 由電源電壓由電源電壓VCC VBQ;由由I1=(510)IBQ 和和VBQRb2 和和Rb。射級(jí)電阻射級(jí)電阻Re的選擇的選擇 BQBEeCQVVRIRe 由由設(shè)計(jì)指南設(shè)計(jì)指南模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)集電極電阻集電極電阻Rc的選擇的選擇 集電極電阻集電極電阻Rc的選擇的選擇:一是要滿足放大倍數(shù)要一是要滿足放大

8、倍數(shù)要求，二是不能產(chǎn)生飽和求，二是不能產(chǎn)生飽和失真。失真。 VLbeARr RC 由由CCCEQEQCCQVVVRIRC 設(shè)計(jì)指南設(shè)計(jì)指南模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)各電容值的選擇各電容值的選擇 耦合電容耦合電容C1和和C2的作用是隔直流耦合交流，對(duì)交流信號(hào)應(yīng)是近似短路，所以耦合電的作用是隔直流耦合交流，對(duì)交流信號(hào)應(yīng)是近似短路，所以耦合電容的阻抗應(yīng)遠(yuǎn)小于與之串聯(lián)的電阻，旁路電容阻抗應(yīng)遠(yuǎn)小于與之并聯(lián)的等效電阻。容的阻抗應(yīng)遠(yuǎn)小于與之串聯(lián)的電阻，旁路電容阻抗應(yīng)遠(yuǎn)小于與之并聯(lián)的等效電阻。 E123CLHOfCCCfC由，由在本電路中，電

9、容的耐壓值應(yīng)取實(shí)際工作電壓的在本電路中，電容的耐壓值應(yīng)取實(shí)際工作電壓的2倍以上倍以上設(shè)計(jì)指南設(shè)計(jì)指南模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)靜態(tài)工作點(diǎn)的核算靜態(tài)工作點(diǎn)的核算 T1級(jí)：級(jí)：b2CCBEQ1b1b2CQ1BQ1b1b2e1/(1)RVVRRIIRRR？CQ1CEQ1CCCQ1c1e1(1)=IVVIRR？與上述取值比較，是否符合設(shè)計(jì)要求。與上述取值比較，是否符合設(shè)計(jì)要求。T級(jí)的核算級(jí)的核算 與與T1級(jí)相同。級(jí)相同。指標(biāo)核算是指根據(jù)已設(shè)計(jì)的電路參數(shù)逐級(jí)進(jìn)行理論計(jì)算，核算各項(xiàng)指標(biāo)（靜態(tài)工作指標(biāo)核算是指根據(jù)已設(shè)計(jì)的電路參數(shù)逐級(jí)進(jìn)行理論

10、計(jì)算，核算各項(xiàng)指標(biāo)（靜態(tài)工作點(diǎn)、點(diǎn)、Av、Ri、Ro、f L、f H等等）是否滿足設(shè)計(jì)要求，否則需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。）是否滿足設(shè)計(jì)要求，否則需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。尤其是對(duì)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)指標(biāo)均有影響的電路參數(shù)，需要通過指標(biāo)核算，確認(rèn)其取值是尤其是對(duì)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)指標(biāo)均有影響的電路參數(shù)，需要通過指標(biāo)核算，確認(rèn)其取值是否合理。否合理。設(shè)計(jì)指南設(shè)計(jì)指南模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)指標(biāo)核算指標(biāo)核算 核算核算否則需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。否則需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算。核算無誤后，畫出整機(jī)電路圖，列出元器件清單表。核算無誤后，畫出整機(jī)電路圖，列出元器件清單表。設(shè)計(jì)指南設(shè)計(jì)

11、指南模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)凹槽，凹槽凹槽，凹槽上下不連通上下不連通電位器電位器電源接入插孔電源接入插孔電源輸出接口電源輸出接口電位器輸出接口電位器輸出接口信信號(hào)號(hào)輸輸入入接接口口信信號(hào)號(hào)輸輸出出接接口口第一塊面包板第一塊面包板第二塊面包板第二塊面包板 實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)電位器、實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)電位器、電源接入插孔、信號(hào)輸入、電源接入插孔、信號(hào)輸入、輸出接孔內(nèi)部輸出接孔內(nèi)部互不連通互不連通，使用時(shí)使用時(shí)需用導(dǎo)線連需用導(dǎo)線連起來。起來。為了避免干擾，安裝時(shí)為了避免干擾，安裝時(shí)用用第一塊面包板。第一塊面包板。 提醒：提醒：電路的安裝電路的安裝每列

12、有每列有5個(gè)個(gè)小孔且互小孔且互相連通，相連通，但每列之但每列之間的小孔間的小孔不連通。不連通。兩行插孔，每?jī)尚胁蹇?，每行插孔中的小行插孔中的小孔互相連接，孔互相連接，但兩行絕緣，但兩行絕緣，可作為電源線可作為電源線或地線使用?；虻鼐€使用。模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)電路的安裝電路的安裝模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)電路的安裝電路的安裝模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)2.2K11K+11K1K5.1K100

13、510100510100K+6V-INGNDOUTGND10uF47uF10uF47uF3300PF模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)調(diào)試與測(cè)量調(diào)試與測(cè)量 把測(cè)量結(jié)果與設(shè)計(jì)任務(wù)中的指標(biāo)要求對(duì)把測(cè)量結(jié)果與設(shè)計(jì)任務(wù)中的指標(biāo)要求對(duì)照，看是否滿足指標(biāo)要求。照，看是否滿足指標(biāo)要求。實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)先用數(shù)字萬用表測(cè)量三極管的應(yīng)先用數(shù)字萬用表測(cè)量三極管的值，同時(shí)判別三極管的好壞。值，同時(shí)判別三極管的好壞。模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)故障分析故障分析直觀檢查法直觀檢查法 通過觀察故障狀

14、態(tài)的具體現(xiàn)象，直接發(fā)現(xiàn)故障位置的檢查方法。它是一通過觀察故障狀態(tài)的具體現(xiàn)象，直接發(fā)現(xiàn)故障位置的檢查方法。它是一個(gè)綜合性、經(jīng)驗(yàn)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的檢查方法，檢查故障的原理很簡(jiǎn)單，實(shí)際運(yùn)用過程個(gè)綜合性、經(jīng)驗(yàn)性、實(shí)踐性很強(qiáng)的檢查方法，檢查故障的原理很簡(jiǎn)單，實(shí)際運(yùn)用過程則不容易。則不容易。追蹤信號(hào)蹤跡的信號(hào)尋跡檢查法追蹤信號(hào)蹤跡的信號(hào)尋跡檢查法 利用信號(hào)尋跡器，查找信號(hào)流程蹤跡來確定信號(hào)有利用信號(hào)尋跡器，查找信號(hào)流程蹤跡來確定信號(hào)有還是沒有，來確定故障位置的檢查方法。實(shí)驗(yàn)室一般使用示波器作為尋跡器。還是沒有，來確定故障位置的檢查方法。實(shí)驗(yàn)室一般使用示波器作為尋跡器。檢查法檢查法方法如下；方法如下；故障現(xiàn)象

15、故障現(xiàn)象判斷故障級(jí)判斷故障級(jí) 確定故障點(diǎn)確定故障點(diǎn) 修復(fù)電路修復(fù)電路 1.直觀檢查法直觀檢查法2.信號(hào)尋跡法信號(hào)尋跡法1.靜態(tài)檢查靜態(tài)檢查2.動(dòng)態(tài)檢查動(dòng)態(tài)檢查調(diào)試前的直觀檢查調(diào)試前的直觀檢查電路安裝完畢電路安裝完畢,不宜急于通電不宜急于通電,先要認(rèn)真檢查以下內(nèi)容先要認(rèn)真檢查以下內(nèi)容:1.連連線是否正確線是否正確,包括錯(cuò)線、多線、少線。此時(shí)要包括錯(cuò)線、多線、少線。此時(shí)要按照電路原理圖檢查按照電路原理圖檢查安裝好的線路；元安裝好的線路；元器件引腳之間有無短路、接觸不良，三極管、電容極性有無接錯(cuò)；器件引腳之間有無短路、接觸不良，三極管、電容極性有無接錯(cuò)； 電源供電、信號(hào)電源供電、信號(hào)源連線是否正確；

16、電源端對(duì)地是否存在短路。然后按下面的方法檢查：源連線是否正確；電源端對(duì)地是否存在短路。然后按下面的方法檢查：模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì) 從第一級(jí)輸入信號(hào)，用示波器由前級(jí)到后級(jí)，逐級(jí)觀察輸出端信號(hào)的變化情況，如發(fā)現(xiàn)某一級(jí)從第一級(jí)輸入信號(hào)，用示波器由前級(jí)到后級(jí)，逐級(jí)觀察輸出端信號(hào)的變化情況，如發(fā)現(xiàn)某一級(jí)的輸出波形不正確或沒有輸出時(shí)，則故障就發(fā)生在該級(jí)或下級(jí)電路，這時(shí)可將級(jí)間連線或耦合電路的輸出波形不正確或沒有輸出時(shí)，則故障就發(fā)生在該級(jí)或下級(jí)電路，這時(shí)可將級(jí)間連線或耦合電路斷開，進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試，即可判斷故障級(jí)。斷開，進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試，即可判斷故障級(jí)。 提示：在測(cè)量前級(jí)放大器時(shí)，應(yīng)把信號(hào)源電壓調(diào)得較大，在測(cè)量后級(jí)放大器時(shí)，應(yīng)把信號(hào)源電壓調(diào)得較小。1.由前向后逐級(jí)檢查，尋找故障級(jí)。由前向后逐級(jí)檢查，尋找故障級(jí)。模擬電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路單元及系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六:兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì)兩級(jí)放大電路的設(shè)計(jì) 由后向前逐級(jí)推進(jìn)尋找故障級(jí)?？稍谀臣?jí)輸入端加信號(hào)，測(cè)試其后各級(jí)輸出端信號(hào)是否正常，由后向前逐級(jí)推進(jìn)尋找故障級(jí)?？稍谀臣?jí)輸入端加信號(hào)，測(cè)試其