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標題: 音頻放大器設(shè)計報告 [打印本頁]

作者: heee 時間: 2018-7-20 08:36
標題: 音頻放大器設(shè)計報告
目錄
一、題目............................................................................................. 3
二、總電路......................................................................................... 3
三、各級放大器設(shè)計.......................................................................... 3
四、實驗測試參數(shù).............................................................................. 5
五、總電路測試.................................................................................. 7
六、實驗故障及排除.......................................................................... 8
七、實驗數(shù)據(jù)結(jié)果與理論值比較........................................................ 9
八、心得體會.................................................................................... 10
一、題目
音頻放大器設(shè)計。
二、總電路
音頻放大器能將頻率從20Hz~20KHz的音頻信號進行不失真的放大，是最基本的放大器。
分為前置放大器—單級共射電流串聯(lián)負反饋放大器；推動放大器—單級共射電壓并聯(lián)負反饋放大器；OTL功率輸出放大器。
后期加上，退耦電路；電壓負反饋電路；消除自激振蕩電容。
三、各級放大器設(shè)計
1.前置放大器——單級共射電流串聯(lián)負反饋放大器
（1）已知：=5V,=3.6K，=50，三極管為9011，在50~200之間
（2）要求：電路靜態(tài)工作點：≈0.7mA、≈2.5V
（3）性能指標：≈60，>=4K，<=3.6K,<=100Hz,>=100KHz;
電路圖如下：
參數(shù)設(shè)計如下（由實驗測得=200）：
∵=(-)/，
  ∴取標稱值可得=3.6K
‚∵=-/([+(1+))=60，=+(1+)26/;
  ∴取標稱值，=16
ƒ∵=；取=3，=////[+(1+)]且(4K<<5K)
  ∴取=60
  ∴≈/,≈(-)/,≈(-)/;
  ∴取標稱值，可得=9.1K，=22K，=1.3K；
④通常�。篊1=C2=10F，CE=100F。
2.推動放大器——單級共射電壓并聯(lián)負反饋放大器設(shè)計
（1）已知：=5V,=1K，=3.6K，三極管為9011，在50~200之間
（2）要求：電路靜態(tài)工作點：≈4.5mA、≈1.9V
（3）性能指標：=1.5，<=120，<=120,<=100Hz,>=100KHz;
電路圖如下：
參數(shù)設(shè)計如下（由實驗測得=326）：
∵≈-/=-1.5
∴取標稱值=5.6K
‚∵=
∴=(-)/,=(-)/(+);
∴取標稱值=680
ƒ∵≈/
∴取標稱值=3.3K
四、實驗測試參數(shù)
1.前置放大器——單級共射電流串聯(lián)負反饋放大器
<1>第一次以=150進行理論計算、仿真，電路=7K以上，電路重做。
<2>以實驗測得的=200進行理論計算、仿真，可得以上數(shù)據(jù)。
實驗中測得數(shù)據(jù)為
靜態(tài)工作點：=2.460V; =1.5942V; =0.9774V
‚放大倍數(shù)：=670.0mV/10.57mV=63.38.（測量時連接示波器，確保波形不失真）
測量方法：
ƒ輸入、輸出電阻：=4.3K，=3.6K
測量方法：
=4*5.5/(10.63-5.5)=4.3K
當不接負載RL，輸出電壓為VO∞；若輸出回路結(jié)負載RL，則輸出電壓測量值為VOL；
=3.6K
④通頻帶：=38Hz,=250kHz
測量方法：
調(diào)整方法：改變電容值。
2.推動放大器——單級共射電壓并聯(lián)負反饋放大器設(shè)計
以實驗測得的=326進行理論計算、仿真，可得以上數(shù)據(jù)。
實驗中測得數(shù)據(jù)為
靜態(tài)工作點：=1.8979V; =0.6701V; =0.0002V
‚放大倍數(shù)：=0.8994V/0.6270V=1.430.（測量時連接示波器，確保波形不失真）
ƒ輸入、輸出電阻：=80，=74
④通頻帶：=16Hz,>=100KHz
五、總電路測試
實驗中測得數(shù)據(jù)為
靜態(tài)工作點：

三極管

9011（一級）

9011（二級）

9012

9013

200

326

204

238
（V）

2.433

1.8979

0.0008

5.060
（V）

1.5204

0.6701

1.8993

3.100
（V）

0.9066

0.0002

2.506

2.498
‚放大倍數(shù)：=0.6420V/10.62mV=60.（測量時連接示波器，確保波形不失真）
ƒ通頻帶：=58Hz,>=58KHz
六、實驗故障及排除
1.單級共射電流串聯(lián)負反饋放大器
當靜態(tài)工作點偏大時：
調(diào)整方法：，可依次調(diào)整，，。首先減小，減小，或者減小。
當偏小時，反之。
‚當放大倍數(shù)偏大時：
調(diào)整方法：，可調(diào)整，增大。
當偏小時，反之。
ƒ當輸入電阻偏大時：
調(diào)整方法：，減��；（在改變，要在測量，保證其在60~65之間）。
當偏小時，反之；
④可通過改變電容改變通頻帶：
2.推動放大器——單級共射電壓并聯(lián)負反饋放大器設(shè)計
當靜態(tài)工作點偏大時：
調(diào)整方法：可調(diào)整，。首先增大。
當偏小時，反之。
‚當放大倍數(shù)偏大時：
調(diào)整方法：，可調(diào)整，增大。
當偏小時，反之。
ƒ可通過改變電容改變通頻帶：
七、實驗數(shù)據(jù)結(jié)果與理論值比較
1.單級共射電流串聯(lián)負反饋放大器

	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gif（V）	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image100.gif	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image095.gif(Kfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image073.gif)	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image102.gif(Kfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image073.gif)	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image103.gif（Hz）	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif（Hz）
實驗數(shù)據(jù)	2.460	63.38	4.3	3.6	38	250K
理論值	2.483	61	4	3.6	100

2.推動放大器——單級共射電壓并聯(lián)負反饋放大器設(shè)計

	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gif（V）	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image105.gif	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image095.gif(Kfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image073.gif)	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image102.gif(Kfile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image073.gif)	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image103.gif（Hz）	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif（Hz）
實驗數(shù)據(jù)	1.8979	1.43	80	74	16
理論值	1.9	1.5	34	20	100

3.總電路

	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gif（9011）	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gif（9011）	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gif（9012）	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gif（9013）	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image105.gif	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image103.gif（Hz）	file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gif（Hz）
實驗數(shù)據(jù)	2.437V	1.8986V	0.0008V	5.060V	60	58	58k
理論值	2.5V	1.9V	0V	5V	90	20	20K

【分析】實際連接電路時，受到元器件參數(shù)數(shù)值、測量儀器本身誤差等因素的影響，導(dǎo)致測量值與理論值存在誤差，其中誤差最大的是增益。該放大器的增益實際為60倍左右，基本符合要求，但受到增益的影響，通頻帶無法達到<20Hz。
八、心得體會
音頻放大器實驗中最重要的是設(shè)計與調(diào)試，先根據(jù)各種公式和要求算出電路元件的參數(shù)，通過仿真軟件測試基本正確在用元器件連接調(diào)試。
可是實際值與理論值一般誤差較大，在前置放大器—單級共射電流串聯(lián)負反饋放大器應(yīng)通過調(diào)節(jié)，在推動放大器—單級共射電壓并聯(lián)負反饋放大器應(yīng)通過調(diào)節(jié)，來調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點。
實驗中經(jīng)常遇到、合適但卻不是標稱阻值的情況，這時應(yīng)適當調(diào)節(jié)兩個電阻選擇最適合阻值。在計算輸入輸出阻值時，絕對不能數(shù)字萬用表直接測量，因為該儀器只能測量直流電阻，應(yīng)利用公式計算。
焊接時，要先搞清楚元件具體焊接的位置，焊接錯了就不得不拔下來重新焊接，費時費力，增加勞動量。通過本次設(shè)計實驗，我學會了如何通過級聯(lián)設(shè)計放大電路，更加熟悉了示波器的使用。

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