课程设计（论文）-晶体管共基极小信号放大器原理图设计.doc

晶体管共基极小信号放大器原理图设计 目录1.电路原理图12.原理分析22.1静态分析22.2动态分析22.3共基极放大电路特点33.PCB制作43.1电路板设计步骤43.2绘制电路图53.3新建数据库文件54.使用Protel 99SE绘制原理图75.PCB的制作106.将SCH文件转化为PCB文件117.自动布线148.Protel课程设计心得体会169.参考文献18附录一19附录二20附录三21 晶体管共基极小信号放大器原理图设计1.电路原理图根据设计要求，共基极放大电路原理图设计如图2-1所示； 图2-1 共基极放大原理图如图2-1所示，RB1，RB2为偏压电阻；RC为集电极偏置电阻；RE为设计偏置电阻；C1、C2、C3为电容。2.原理分析 2.1静态分析估算法求解静态工作点Q 2.2动态分析电压放大倍数：输入电阻：输入电阻： 根据放大电路静态、动态工作特点，为保证电路处于正常工作状态，选取电路元件参数如表2-1所示表2-1.元件及其参数元件标号RB1RB2 RC RE RL VCC 参数值25551 5 12V 根据原理计算，放大电路工作点Q如下 2.3共基极放大电路特点 1.输入电阻极低，输出电阻高；在低频电路中极少使用。 2.共基极放大电路无电流放大作用，电压放大增益高。 3.共基基放大电路的频率特性好，常用于高频放大器和宽频带放大器。3.PCB制作3.1电路板设计步骤（1） 设计图纸大小 打开Protel 99se后首先要构思好零件图，设计好图纸的大小。图纸的大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的，设置合适的图纸大小是设计好原理图的第一步。（2） 设置Protel 99se 设计环境 设置Protel 99se 设置环境包括设置格点的大小和类型，光标类型等等，大多数参数可以使用系统默认值（3） 调整元件参数 用户根据电路图的需要，将零件从零件库里取出来放在设计图纸上，并对零件的序号、封装进行定义和设计等工作。（4） 原理图布线 利用Protel 99se提供的工具，将图纸上的元件用具有电器意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的电路图。（5） 调整路线 将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改，使得原理图更加美观。（6） 报表输出 通过Protel 99se 提供的各种报表工具生成各种报表，其中最重要的报表时网络表，通过网络表为后续的设计做好准备。（7） 文件的保存及打印输出 最后的步骤是文件的保存及打印输出。 原理图设计流程如图2-2所示； 图2-2 PCB原理图设计流程3.2绘制电路图3.3新建数据库文件（1） 打开protel 99se后,选择file菜单下的new菜单（2） 选择新建的项目存放方式为DDB以及文件存放目录（3） 新建好DDB文件后,我们就可存放在里边的Documents目录下如图2-3所示 图2-3（4）可以新建SCH文件了,也就是电路图设计项目（5） 新建后SCH项目后,在默认的一个protel99se元件库中,可以选择元件放到电路图中了.在过滤器中输入要找的元件标号，选择好之后，点击放置，即可将所需元件放置在图纸中。（6） 我们也可以选择增加自己的元件库 点击文件库下方的添加/删除按钮，进入元件库添加/界面，从电脑文件里添加需要的文件库，点击增加；需要删除时，选中文件，点击删除。如图2-4所示 图 2-44.使用Protel 99SE绘制原理图（1）将元件放进SCH原理图中，并且设计元件的属性（2）设计元件的属性，包括封装,名称，元件属性等.双击元件，或者放置元件时点击TAB键进入元件属性框，设置元件属性。如图2-5所示 图 2-5（3）在protel99se中设计中，使用连接工具栏的第四个标号放入网络标号.点击Net，将鼠标焦点放在元件导线端，点击TAB键，进行设置。在同一原理中，所有相同的网络标号，在图纸中，表示同一网络结点。（4）设点电源地（5）在protel99se中，我们放好元件，设计是电源和接地后，我们就可以画线了。如图，使用连接工具栏的第一个工具-电器连接线，在具有电气连接的元件或元件与导线、导线与导线之间连线，如图2-6所示 图 2-6（6） 生成网络表，网络表很重要，它是PCB布线的灵魂，也是原理图设计软件SCH与印刷电路板软件PCB之间的接口，也是检查原理图正确与否的根据，对初学者来说，生成网络表是必不可少的步骤。如图2-7所示 图2-7（7）选取设计菜单下的创建网络表选项则弹出下图所示网络表。网络表文件包含两个部分：一对方框号之间是元件的属性，包括序号、封装号、参数值；一对圆括号之间是连接陌路个折点的所有连接线。5.PCB的制作 （1）在Documents目录下，新建一个PCB文件，PCB文件即是我们存放PCB电路的文件。如图2-8 图 2-8 （2）在导航栏中，选择Libraries这一项，这可以让我们在导航栏中，显示当前可以放的封装库，以供选择（3）浏览封库以及增加protel99se封装库（4）选择封装库并且增加到当前PCB文件中（5）增加好封装库后，我们就要以选择和使用些元件了经过上边的设置后，我们一步即可以将所绘的原理图，转成我们需要的PCB文件图。6.将SCH文件转化为PCB文件 打开刚开始时我们绘制的SCH原理图，我们可以用使用protel99se菜单栏的view-Fit All Objects命令，以查看所有的元件，也可以使用protel99se快捷键，V-F ，快速实现这功能（1） 将SCH转为PCB图型 protel99se开始，有一个非常实用的命令，就是Update PCB,就直直接将SCH直接转为PCB文件，而不用生成网络表再导入(2) 对SCH转换为PCB的规则设计，在设计菜单栏下点击进行PCB规则设计，如图布线层设置为单层，电线宽度为30mile，如图2-9、图2-10、2-11所示 图 2-9 图 2-10 图 2-11(3) 确认转换SCH到PCB,点击执行(4) SCH中的元件以及连线，已经转化为PCB文件了，如图2-12所示 图 2-12 (5) 在Protel99se中，如果需要对一个元件进行旋转，我们可以用mouse按住元件后，按空格键进行旋转(6) 绘制PCB图的外形 绘制PCB的外形图，我们需要在PCB的外形层Keep-Out Layer中画线，画出的紫色线，则是PCB的外形了（7） 将元件放进PCB中7.自动布线（1）测量PCB板外形大小 使用测试工具,在protel99se中的Reports-Measure Distance这一项,可以测试两点中的距离,我们也可以使用prote99se快捷键CTRL+M,快速测试两点的距离. 在protel99se的测量时候,我们需要注意的是,测量哪个层中两点的距离,我们需要将测量的层置为当前工作层,这样在测量的过程当中,就可以捕捉端点了.（2）在protel99se中调整元件位置 在protel99se中,拖动元件,就可以移动元件了,需要旋转元件,我们则需要对准元件用MOUSE按中,然后按空格键,我们上PCB图中的所有元件,调整到上图位置.（3）检查PCB文件及连接 我们将电路图放大,将会看到在各个焊盘上,都有标示出元件的网络结点号.这使我们可以知道实际的连接是否正确.（4）使用protel99se的自动布线功能，在protel99se当中,我们使用菜单Auto Route -ALL,这将会进入自动布线工作界面。如图2-13所示 图 2-13（5） 自动布线选项。如图2-14所示 图 2-14（6）protel99se自动布线完成。如图2-15所示 图 2-158.Protel课程设计心得体会此次课程设计不仅加深巩固所学内容，同时对所学内容进行扩展，有一定的深度和广度，能充分发挥学生的能动性和想象力。通过电路设计等一系列环节的实施，提高学生的电路设计能力，实际操作能力。最终在自己的努力下，圆满的完成了本次课程设计。 对于初学者的我来说，对protel学习使我初步学会了一些制图过程中的技巧。 在刚开始接触这一款软件的时候，其英文的操作界面着实使我苦恼了一阵，即使我们学校机房的软件是汉化版本的，即使我们这个学期也有开设“专业英语”的课程，但大量的专业英语词汇仍使我束手无策。每次在老师讲解时，我都会在课本上相应的位置标上中文注解以防自己忘记。可是后来，也许是所谓的“熟能生巧”吧，我渐渐可以脱离书本就能找到我所需要的东西了，但即便如此，我还是认识到学习好专业英语的重要性。 想起老师在第一节课上就说我们初学这门课，最难的就是原件的查找和对原件库的查找和添加还有PCB的绘制，我们也在第一时间就得到了老师为我们准备的实验指导书，这确实在日后的学习中给了我很大的帮助。 在学习的过程中，首先接触的是如何绘制基本电路的原理图。这在整个学习过程中是相对简单的，说它“相对”简单，是因为它是绘制其它图的基础，就像是造房子的第一块砖一样。要绘制原理图，首先要创建一个新的Schematic Document界面，然后就是加载原件库，当遇到库中所没有的元器件时，我们就要自己动手编辑电路原件了。还记得当初我怎么都画不对非门，后来还是经过老师的指点才解决的，那时候还真是有点豁然开朗的感觉。自己编辑完原件后，只有正确的调用才能在之后顺利地使用它。 之后便是PCB封装的学习了。这是很重要的一个过程。同是电阻，就因为它们的阻值不一样，也许封装就是不同的；有极性的电容和无极性的电容的封装也是不同的起先我总是怎么也找不对封装的内容，可是渐渐的也好了起来。在这一过程中，需要我注意的就是每一个原件都要有封装并且要封装正确。这之后，我们要对原理图生成一个网络表，然后在PCB中也同样创建一个网络表，只有当检错后显示“All macros validated”，我们才能进行下一步的动作，但这也只是正确完成PCB的一个必要前提，我们也许会发现有的原件没有连线，如果是这样，那么就证明还有得忙的，因为它仍是错误的，只有当所有的原件都连线时，才有可能正确。那个时候我调试了好久可就是有原件不能连线，好几节课下来，说不烦躁那是假的，可当我最终将所有的错误都排查的时候，那种喜悦的心情是无法用语言形容的。 这还不算完，我们还要布局和布线，自动当然既快速又方便，可手动的有时会更加美观。当通过自己的努力制成一幅完整的图事，我会体会到前所未有的成就感。 Protel的学习应该要多练习，只有多练习，我们才能更快更好地完成制图。一个学期的学习虽然短暂，学到的东西也有限，但这一个学期中我所获得的却能够使我受益匪浅、受益终身。我会不断地自我充实来丰富自己的专业知识，我会更有耐心地对待身边的每一件事。有听说这样一句话：“每次遇到一个新的领域，你都是一张白纸，由你自己决定来怎么涂写。”我会重视过程所带来的乐趣以及不断地奋斗、不断地纠正错误，使自己无论在专业知识上还是自身素质上都有所提高。 9.参考文献1蔡杏山.零起步轻松学protel99se电路设计M.北京：人民邮电出版社，2007.12周新民.工程实践与训练教程M.武汉：武汉理工大学出版社，2009.83吴友宇.模拟电子技术基础M.北京：清华大学出版社，2009.54赵晶.电路设计与制版pro