电子课程设计 二级晶体管放大电路

五邑大学电子课程设计 二级晶体管放大电路

五邑大学

电子技术课程设计报告

题 目：二级晶体管放大电路

院 系 机电工程学院 专 业 机械工程及其自动化 学 号 AP100 学生姓名 指导教师 黄 东 完成日期 2 0 1 2 / 1 / 7

五邑大学电子课程设计 二级晶体管放大电路

一、设计题目：晶体管放大电路

（1）设计一级晶体管放大电路，输入信号幅度 ≥20mv, 频率为1KHz，电源电压+5V，要求完成下面的技术指标： a. 电压增益Au ≥20 b. 输入电阻Ri ≥2KΩ c. 输出电阻Ro ≤50Ω

（2）测量出输入电阻值，并说明该值于那些元件有关系。 （3）可选用的器件与元件

二、 方案的论证和设计

1）工作原理：

输入信号加到前级的输入端，经过前级放大后加到后级的输入端，再经后级放大。在两级放大器中，放大器的输入端事实上就是前级的输入端，前级的输出也就是后级的输入，后级的输出也就是两级放大的输出；前级是后级的信号源，后级是前级的负载。因此，两极放大的线性电压放大倍数就等于前后两级放大倍数的乘积；放大器的输入电阻就是前级的输入电阻；放大器的输出电阻就是后级的输出电阻。

2)设计电路的主要功能

该电路具有实现输入信号放大的功能，能将较小的输入信号通过二级放大电路实现信号放大，从而获得必要的电压幅值或足够的功率，最终达到推动负载工作的使用要求。

3）设计原理图

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4）参数的设定

1.计算后级电路电阻参数

节点B电流方程为 IR1=IR2+IB 为了稳定静态工作点，令参数满足IR1>>IB

UBE

RB2

UCC

RB1 RB2

因此，B点位为

取IE1=1.mA，并选β=91,则

rbe 200 (1 )

26

IE1 =200+(1+91)*26/1=2.592k

第一级的放大倍数是

Au1

RC//RL

rbe

取AU1=120，取RE1 510 ,代入公式求出RC 3.6k

RE1

UCC UCE

RC

UIC

, 取CE=2V, 求得RE1=500

所以RE1、RC1取标称值 RE1 3.6K ,RC1 500

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从而UB UBE IERE 0.6 1 0.51 1.11V

IR

UCC

10IB 100 A

R1 R2

求得： RB1 51k ,RB2 15k 2、计算后级电路电阻参数

IB

UCC

RB (1 )RE

UE UCC UCE

RE2

UEIE

RB3

UCC UBE

IB

取标称值：RB3=150K , RE2 3.3KΩ

依据所计算的各个零件的数值列元件清单

5）元件清单：

6）数据记录：（1K）

表1

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表2

7）数据计算：

由表1可知，Au=Uo／Ui=1990/20=99.5

用万用表测得β=91

Vb1=Rb2*Ucc/Rb1+Rb2=15000*5/(51000+1500)=1.14V Ve=Vb-Ube=1.14-0.6=0.54V Ie=Ve/Re=0.54/510=1.06mA Rbe1=200+(1+β)26/1.06=2.50 KΩ

Ib2=(Ucc-Ube)/Rb+(1+B)Re=(5-0.60)/150000+(1+91)*3300=0.0097mA Ic=Ie=(1+β)*Ib=0.0097*(91+1)=0.90mA

Rbe2=200+(1+β)*26/Ie=200+(1+91)*26/0.90=2.86 KΩ 所以，Ri=Rb11//Rb12//rbe1 =51//15//2.5≈2.1 KΩ Ro=Re2//（Re1+rbe2）/（1+β）

=2.86*(2.50+2.86)*(91+1)/2.86+(2.50+2.86)≈26.80Ω

8）结论与分析:

由计算结果可知该电路的输入电阻Ri=2.1KΩ，大于2 KΩ，输出

电阻Ro=26.80Ω，小于50Ω，电压增益Au=99.5，大于50。故该电

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路符合实验要求。

由图表2，可知当频率由100Hz变化到10KHz过程，信号在100Hz到10kHz基本保持不变，即频率变化对电路电压增益影响很小很小。当信号过于小时或过大时才变化较大，出项失真现象。这与电路中的旁路电容有关。

三、调试过程遇到的问题

第一次连接，接通电源后，示波器闪烁但不显示波形，开始以

为电路板连接异常，用万用表经过一番检测后，发现各个原件及连接都正常，经询问老师后，才知道我们使用的示波器是有问题的，换个实验仪器重新连接后，经过调节，示波器上很快显示出正常的波形。问题解决后，我们按照实验的要求，测出实验数据，做好了实验记录。

四、课程设计体会

我们在这个电子设计过程中，首先进行的是电路图的设计，我们按照实验要求，参考文献及各种资料，确定电路图以后，再经过计算确定各个元件的参数。收到元件后，我们按照电路图，通过网上查找色环表，确定各个电阻的阻值后，把各元件有导线安插连接在面包板上。最后，我们去实验室进行了调试，确认无误后，进行了实验，并记录好实验所需的各个数据。完成试验后，进行了数据的处理及写出实验报告 。

通过这次课程设计，我收获了很多，其中最主要的是以下三点： 第一，通过对电路图的设计，分析和计算，我更加深刻地理解了二级放大电路的工作原理，增加了模拟电子技术的理论知识。通过各

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种渠道查阅资料的过程中，我不但解决了问题，学习了知识，还锻炼了自主学习的能力。

第二，第一次接触面包板，才发现原来也是很简单。虽然是一个比较简单的实践，但自己亲手做出的电子产品，而且整个过程还算比较顺利，自己还是比较开心的，享受到了制作的乐趣。

第三，和同学一起合作做一个项目，大家有商有量，每一步几乎都是一起讨论着做出来的，效率高而且不无聊，这次课程设计让我们增进了感情，享受到了合作的乐趣。

五、参考文献：

1）《电子与电工技术》主编：毕淑娥 电子工业出版社 2011版

2）《电子技术》 主编:熊幸明 清华大学出版社

3）《电子电路设计与实践》主编：姚福安 山东科学技术出版社 4)《电子技术基础课程设计》主编 梁宗善 华中理工大学出版社