三极管放大1000倍实训报告

1、通信与电子学院课程名称： 电子技术设计实训2 题 目：增益步进可控晶体管放大器学生姓名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 2015 年 12 月 19 日增益步进可控晶体管放大器设计报告一、引言我们设计的电路需要的功能：（1）电压增益 Av 60dB，输入电压有效值 Ui 3 mV。Av 在 1060dB 范围内可调，步进值为±6 dB。（2）在 Av 60dB 时，输出端噪声电压的峰峰值 UoNnpp 100mV。（3）放大器 BW-3dB 的下限频率fL 100Hz，上限频率 fH 100KHz，并要求在 500Hz100KHz 频带内增益起伏3dB。 （4）放大器的输

2、入阻抗4.7K，输出阻抗 100。（5）当RL=1K时，最大输出正弦波电压有效值 Uo 3V，输出信号波形无明显失真。 （6）要求预留测试信号输入端，负载电阻两端预留输出测试端子。（7）自备直流稳压电源，功率10W，输出电压12V。二、电路设计过程1、放大级数及各级放大倍数的确定：根据电压增益 Av 60dB，所以Au 1000，放大电路至少需要两级。由于要求输入电阻较大，故第一级放大倍数不可能很大，一般小于第二级，一般第一级电压放大倍数Au1=20-25左右，则第二级电压放大倍数Au2=40-50。2、放大电路形式的确定根据要求，放大器的输入阻抗Ri4.7K；简单共射放大电路的输入电阻一般小

3、于2K，因此必需引入电流串联负反馈，提高输入电阻，稳定静态工作点。放大电路的形式如下图所示，为分压式射极偏置放大电路。（1）根据输出阻抗Ro 100的要求，放大电路的输出级宜采用共集电极电路。（2）根据带宽和负载，选择合适的晶体三极管。本题要求BW=100Hz-100KHz，RL=1K，因此晶体三极管全部选用9014或1815。（3）要实现Av 在 1060dB 范围内可调，步进值为±6 dB，可采用负反馈形式，改变反馈量则可改变增益，从而实现增益可调。（4）画出整个电路形式根据上述分析，要实现放大电路的参数要求，整个放大电路有三级，电路形式如下3、元件参数计算首先确定各级静态工作电

4、流，一般而言第一级IC1=0.8-1.2mA，第二级IC1=1.5-2.0mA，本题第三级由所接负载确定。第一级：1)计算确定RE1：对于第一级，由于输入信号较小，所以基极电压可以取小一些，一般取UB=(35)VBE。本题可取UB12.5V。又UB1=Ube1+ UE1，所以UE12.5-0.71.8V。假设IE1=1.0mA，则RE1= UE1/ IE1= 1.8V / 1.0mA 1.8K。2）计算确定Re1：假设=100时，又Rb1、 Rb2>>Ri，所以Ri(1)Re1>4.7K，则Re1>47，取标称电阻Re1=503)计算确定上题IC1IE1=1.0mA，得

5、IB1=10uA，由I1I2=(5-10)IB，取I1I2=10IB1=10×10=0.1mA再按，即为标称值，取标称值4）计算和确定集电极电阻RC由放大电路的静、动态分析可知，RC是决定静态工作点和满足电压增益要求的一个关键元件。由于，若取，则，取标称值5.1K以上计算是假设=100时的结果，当不等于100时，要重新计算。5) 确定耦合电容和射极旁路电容C1、C2和Ce由于放大电路是用于放大低频信号(f=20HZ200KHZ)，则耦合电容和射极旁路电容的容量可直接取经验标称值：，第二级：计算方法同第一级，不再得重复。第三级：为使输出电压达到最大值3V，发射极静态电压为电源电压的一半

6、，即UE3=6V。先确定输出回路的动态范围：负载电流的幅值为，取=1K，则 则静态发射极电流 取IE3=10mA，则，取标称值=51K4、 电路调试板子的电路参数计算好后，就进入电路调试阶段了。（1） 先在没接负反馈的情况下调试出一级放大，主要数调节左边的第一个滑动变阻器。当一级放大的峰峰值在75120mV时，进入下一步；（2） 调试二级放大，主要调节中间两个滑动变阻器，当放大到3V时，进入下一步；（3） 调试第三级放大，主要是换电压射极跟随器的电阻。当输出为3V左右时，进入下一步；（4） 调试负反馈，主要调节图中最右端的滑动变阻器，使改变滑动变阻器的阻值，可以改变放大器的放大倍数。调试完毕。

7、5、 本设计总体电路6、 电路调试结果3、 电路仿真与参数测试（1）电压放大倍数测试在Multisim中画出系统电路如下图4-1所示。在3mV输入信号下，用示波器观察，不能出现失真。图4-1从上图可以看出，Au1=70.9mV/3mV=23.6Au2=3090mV/70.9mV =43.6Au3=3010mV/3090mV =0.974Au=Uo/Ui= 3010/31000，满足设计要求。（2）输入电阻测试输入电阻测试电路如下图4-2所示。图4-2从上图可以看出:，满足设计要求。（3）输出电阻测试输出电阻测试电路如下图4-3，先开路测试输出电压UO=3.102V 图4-3带负载测试的电路见上

8、图4-1所示，输出电压UL=3.01V；输出电阻，满足设计要求。 (4)带宽测试从测试结果看下限频率fL (x1)=61.75 Hz，上限频率 fH(x2)=540.36 KHz。符合BW=100Hz-100KHz的设计要求。4、 总结与体会作为一名物联网的学生，我觉得在大学的学习中做这样的实训是十分有意义。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？这就需要一些实训来创造机会来学习了。为了让自己的设计更加完善，更加考核标准，一次次翻阅模电方面的书籍是十分必要的，同时也是必不可少的。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经掌握，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，经过一番努力才得以解决。通过这次设计，我懂得了学习的重要性，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作铺展了道路。另外，