04电子电路设计方法

1、 实 验 安 排电路基本实验（基尔霍夫定律和叠加定律）EDA（电子设计自动化）软件-OrCAD一阶RC电路响应和RLC串联谐振研究实验放大电路自主设计实验放大电路设计与仿真放大电路安装与调试电路调试放大电路验收特点：自主选题，自行设计电路，自己确定实验方案、组装实验电路，独立进行调试的探究型实验。目的：以少量实验项目为纽带，通过全程自主操作，学习电子电路的设计方法、组装技术与调试技术，认识电子元器件，掌握电子仪器的使用，学习并掌握电子电路的计算机辅助设计（EDA软件使用）。实验一 晶体管共射放大电路设计研究实验二 差分放大器的设计与调试实验三 多级低频小信号放大器的设计与调试实验四 负反馈放大

2、路设计与调试实验五 集成运算放大器基本运算电路研究实验六 集成运算放大器非线性应用电路研究实验选题2人1套设备，每人从以上项目中选择一个。电子电路设计方法电子电路设计的一般流程1、数学方法：根据理论课知识笔算2、CAA：计算机辅助分析（OrCAD、Multisim等）3、物理实验：1、电路分析计算一、共射放大电路分析与设计直流分析小信号参数计算交流分析RE1使增益下降，输入电阻增加，增益稳定性提高。2、静态工作点与失真 静态工作点选得过高或过低都易产生非线性失真。 过高：如Q1，稍大的输入信号正半周将使晶体管进入饱和区，因而ic波形将出现顶部压缩、输出电压vce波形将在底部压缩，这称为饱和失真

3、。 太低：如Q2 ，稍大的输入信号负半周将使晶体管进入截止区，因而ic波形将出现底部压缩、输出电压vce波形将在顶部压缩，这称为截止失真。3、电路设计步骤（1）确定电路结构、偏置方案（2）确定偏置元件参数（3）确定影响交流参数的元件值（4）电容值确定（1）小信号放大或前置放大器设计时需要考虑晶体管噪声系数。通常，高频小信号晶体管工作电流为0.5mA2mA时噪声最小，一般取1mA以下。4、 电路设计的一些原则和经验公式（2）由静态电流IE式可以看出，要使静态工作点较稳定，应取VBBVBE。对硅晶体管，一般取VBB为3V5V。（3）要保证VB足够稳定，应使IR1 IB ，常取IR1为（510）IB

4、。（4）为获得较大的输出信号摆幅和电压增益，基极静态电压不能太高，工程设计中一般取VB或VBB为（1/31/4） VCC。因此，RE1、RC的确定需要根据电压增益AV的大小及稳定性、输入电阻要求、输出信号摆幅等进行综合考虑。（5）由于射极电阻RE1的负反馈作用，增大RE1能提高电路的输入电阻、提高电压增益的稳定性，但将使电压增益值下降。 另一方面，当电压增益给定时，增大RE1就需要提高RC，而这将降低晶体管的集电极静态电压VC、影响输出信号摆幅。 取VB =1/4VCC =3V，得 设计一阻容耦合单级放大电路已知条件：VCC= +12V，RL=3k，Vi=10mV，RS=600 性能指标要求：

5、 15V/V，Ri 3k ， fL IB 时，VBBVB=3V，由VBB式可得因此, R1、R2取太小会使（Ri 5 k ）难以满足，取太大会使工作点稳定要求（IR1IB）难以满足。因此，R1、R2的具体取值有两个考虑思路。 从Ri计算式看，一般取R2为Ri下限值的3倍即可满足输入电阻要求，取R2=15 k，则R1=45 k按IR1IB，取IR1=10IB=0.1mA，则 ，因此R2=30k 综合考虑，R2可取标称值20k，R1可取为60k。为使工作点容易调整，R1可由36 k固定电阻和50 k电位器串联构成。取 =20V/V，由AV计算式可得 由IC=1mA得 （3）电压增益有关元件值的确定

6、：RC、RE1RC、RE1的具体取值也有两个考虑思路。从输出信号摆幅考虑。先取定一使输出信号摆幅较大的VC，由此可确定RC，然后由增益式确定RE1和RE2。从Ri 入手。先取定一符合要求的Ri ，按Ri 计算式可以确定RE1，然后可确定RC和RE2。取Ri =5k，由Ri理论式可得RE1=48，RC=2.94k，RE2=2.252k。取VC=2/3VCC=8V，可以获得4V左右的输出信号摆幅。则RC=4k，RE1=60，RE2=2.24k 因此，RC、RE1、RE2的标称值可分别取为3.9k、56和2.2k。（4）电容的确定（5）验算二、多级放大电路与负反馈分析设计（一）多级放大电路常用耦合方

7、式：阻容耦合、直接耦合、变压器耦合等。 阻容耦合：工作点独立。直接耦合：运算放大器内部电路 计算时须考虑前后级电路的影响。计算各级电路电压增益时，后级电路输入电阻是本级电路负载。计算输出电阻时，前级电路输出电阻是本级电路的信号源内阻。 （二）负反馈放大电路 A 为基本放大器 F 为反馈网络 为相加点环路增益，负反馈时 AF 0，Af 5k ，Ro10k ，Ro20 1.0 101001.0k10k100k1.0M10M1.1 111101.1k11k110k1.1M11M1.2 121201.2k12k120k1.2M12M1.3 131301.3k13k130k1.3M13M1.5 1515

8、01.5k15k150k1.5M15M1.6 161601.6k16k160k1.6M16M1.8 181801.8k18k180k1.8M18M2.0 202002.0k20k200k2.0M20M2.2 222202.2k22k220k2.2M22M2.4 242402.4k24k240k2.4M2.7 272702.7k27k270k2.7M3.0 303003.0k30k300k3.0M3.3 333303.3k33k330k3.3M3.6 363603.6k36k360k3.6M3.9 393903.9k39k390k3.9M4.3 434304.3k43k430k4.3M4.7 474704.7k47k470k4.7M5.6 565605.6k56k560k5.6M6.2 626206.2k62k620k6.2M6.8 686806.8k68k680k6.8M7.5 757507.5k75k750k7.5M8.2 828208.2k82k820k8.2M9.1 919109.1k91k910k9.1M5电阻标称值5电阻标称值：100、*110、120、*130、150、*160、180、200、220、240、270、300、330、360、3