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音频放大器设计报告

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ID:375293 发表于 2018-7-20 08:36 | 显示全部楼层 |阅读模式
目录
一、题目............................................................................................. 3
二、总电路......................................................................................... 3
三、各级放大器设计.......................................................................... 3
四、实验测试参数.............................................................................. 5
五、总电路测试.................................................................................. 7
六、实验故障及排除.......................................................................... 8
七、实验数据结果与理论值比较........................................................ 9
八、心得体会.................................................................................... 10
一、题目
音频放大器设计。
二、总电路
音频放大器能将频率从20Hz~20KHz的音频信号进行不失真的放大,是最基本的放大器。
分为前置放大器—单级共射电流串联负反馈放大器;推动放大器—单级共射电压并联负反馈放大器;OTL功率输出放大器。
后期加上,退耦电路;电压负反馈电路;消除自激振荡电容。
三、各级放大器设计
1.前置放大器——单级共射电流串联负反馈放大器
(1)已知:=5V,=3.6K,=50,三极管为9011,在50~200之间
(2)要求:电路静态工作点:≈0.7mA、≈2.5V
(3)性能指标:≈60,>=4K,<=3.6K,<=100Hz,>=100KHz;
电路图如下:
参数设计如下(由实验测得=200):
∵=(-)/,
  ∴取标称值可得=3.6K
‚∵=-/([+(1+))=60,=+(1+)26/;
  ∴取标称值,=16
ƒ∵=;取=3,=////[+(1+)]且(4K<<5K)
  ∴取=60
  ∴≈/,≈(-)/,≈(-)/;
  ∴取标称值,可得=9.1K,=22K,=1.3K;
④通常取:C1=C2=10F,CE=100F。
2.推动放大器——单级共射电压并联负反馈放大器设计
(1)已知:=5V,=1K,=3.6K,三极管为9011,在50~200之间
(2)要求:电路静态工作点:≈4.5mA、≈1.9V
(3)性能指标:=1.5,<=120,<=120,<=100Hz,>=100KHz;
电路图如下:
参数设计如下(由实验测得=326):
∵≈-/=-1.5
∴取标称值=5.6K
‚∵=
∴=(-)/,=(-)/(+);
∴取标称值=680
ƒ∵≈/
∴取标称值=3.3K
四、实验测试参数
1.前置放大器——单级共射电流串联负反馈放大器
<1>第一次以=150进行理论计算、仿真,电路=7K以上,电路重做。
<2>以实验测得的=200进行理论计算、仿真,可得以上数据。
实验中测得数据为
静态工作点:=2.460V; =1.5942V; =0.9774V
‚放大倍数:=670.0mV/10.57mV=63.38.(测量时连接示波器,确保波形不失真)
测量方法:
ƒ输入、输出电阻:=4.3K,=3.6K
测量方法:
=4*5.5/(10.63-5.5)=4.3K
当不接负载RL,输出电压为VO∞;若输出回路结负载RL,则输出电压测量值为VOL;
=3.6K
④通频带:=38Hz,=250kHz
测量方法:
调整方法:改变电容值。
2.推动放大器——单级共射电压并联负反馈放大器设计
以实验测得的=326进行理论计算、仿真,可得以上数据。
实验中测得数据为
静态工作点:=1.8979V; =0.6701V; =0.0002V
‚放大倍数:=0.8994V/0.6270V=1.430.(测量时连接示波器,确保波形不失真)
ƒ输入、输出电阻:=80,=74
④通频带:=16Hz,>=100KHz
五、总电路测试
实验中测得数据为
静态工作点:
  
三极管
      
9011(一级)
   
9011(二级)
   
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
‚放大倍数:=0.6420V/10.62mV=60.(测量时连接示波器,确保波形不失真)
ƒ通频带:=58Hz,>=58KHz
六、实验故障及排除
1.单级共射电流串联负反馈放大器
当静态工作点偏大时:
调整方法:,可依次调整,,。首先减小,减小,或者减小。
当偏小时,反之。
‚当放大倍数偏大时:
调整方法:,可调整,增大。
当偏小时,反之。
ƒ当输入电阻偏大时:
调整方法:,减小;(在改变,要在测量,保证其在60~65之间)。
当偏小时,反之;
④可通过改变电容改变通频带:
2.推动放大器——单级共射电压并联负反馈放大器设计
当静态工作点偏大时:
调整方法:可调整,。首先增大。
当偏小时,反之。
‚当放大倍数偏大时:
调整方法:,可调整,增大。
当偏小时,反之。
ƒ可通过改变电容改变通频带:
七、实验数据结果与理论值比较
1.单级共射电流串联负反馈放大器

  
  
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gifV
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.gifHz
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gifHz
实验数据
2.460
63.38
4.3
3.6
38
250K
理论值
2.483
61
4
3.6
100




2.推动放大器——单级共射电压并联负反馈放大器设计
  
  
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gifV
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.gifHz
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image104.gifHz
实验数据
1.8979
1.43
80
74
16


理论值
1.9
1.5
34
20
100




3.总电路
  
  
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gif9011
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gif9011
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gif9012
file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image101.gif9013
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)
实验数据
2.437V
1.8986V
0.0008V
5.060V
60
58
58k
理论值
2.5V
1.9V
0V
5V
90
20
20K


【分析】实际连接电路时,受到元器件参数数值、测量仪器本身误差等因素的影响,导致测量值与理论值存在误差,其中误差最大的是增益。该放大器的增益实际为60倍左右,基本符合要求,但受到增益的影响,通频带无法达到<20Hz。
八、心得体会
音频放大器实验中最重要的是设计与调试,先根据各种公式和要求算出电路元件的参数,通过仿真软件测试基本正确在用元器件连接调试。
可是实际值与理论值一般误差较大,在前置放大器—单级共射电流串联负反馈放大器应通过调节,在推动放大器—单级共射电压并联负反馈放大器应通过调节,来调节静态工作点。
实验中经常遇到、合适但却不是标称阻值的情况,这时应适当调节两个电阻选择最适合阻值。在计算输入输出阻值时,绝对不能数字万用表直接测量,因为该仪器只能测量直流电阻,应利用公式计算。
焊接时,要先搞清楚元件具体焊接的位置,焊接错了就不得不拔下来重新焊接,费时费力,增加劳动量。通过本次设计实验,我学会了如何通过级联设计放大电路,更加熟悉了示波器的使用。
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