模电课程设计收音机精品

1、本科生课程设计题目收音机音频放大电路仿真设计学院机械交通学院专业班级姓名学号指导教帅职称讲师2011年12月25日教务处制指导教师签名:模拟电子技术课程设计评分标准项目子项目满分得分1.作品制作质量20完成效果202.设计报告方案论证1050电路、计算，或仿真20调试、测试数据10规范性103.其他工作态度510答辩5总分100总分:目录1设计目的32设计要求和设计方案分析32.1设计要求32.2设计方案分析32.2.1功率放大电路的分析32.2.2电压放大电路的分析43设计内容53.1功率放大电路53.1.1功率放大电路的分析53.1.2功率放大电路的设计计算63.1.3功放电路73.2电压

2、放大电路83.2.1计算元件参数83.2.2耦合电容和旁路电容的选取133.2.3反馈网络的计算143.2.4电压放大电路图形143.2.5确定静态工作点153.2.6输入电阻、输出电阻及电压放大倍数的计算164图形仿真和运行结果184.1电路图184.2仿真结果185收音机的制作过程226心得体会221设计目的1、培养大学生的实际动手操作能力。2、学习和使用multisim软件。3、训练毅力和耐心。培养独立思考问题的能力。4、较好的把握电路图和实物之间的联系，并且会对造电路图检测错误。5、根据原理图测出静态工作点。2设计要求和设计方案分析2.1设计要求1设计一个晶体管功率放大器电路，输入信号

3、600mV输出功率1-5WA2输出功率在1V5WL问3放大器工作频率范围30Hz-30kHz4带内增益平坦度小于1dB5效率大于40%（越高越好）6电压放大倍数：Au=1627最大输出电压：Vom=2.5V8频率响应：30H30kHz9输入电阻：15kQ10失真度：YV：ES为晶体管饱和压降，取VDES=1V。VF1V,给定电源电压E=15V,可以满足要求。2、确定T2的集电极电阻和静态工作电流因为这级的输出电压比较大， 为使负载得到最大幅度的电压，静态工作点应设在交流负载线的中点。如图7所示。由图可知，Q点在交流负载线的中点，因此的T2静态工作点满足下列条件。A图6电源电压波形Vom=、2V

4、0指标要求的最大输出电压Ec-VCEQ2=1CQ2R8VE2因在晶体管的饱和区和截止区信号失真很大， 为了使电路不产生饱和失真和截止失真,VCEQ应满足:VCEQAUH+VCES由（1-1）式消去ICQ2并将（1-2）式代入可得:由（1-1）式消去VDEQM得:3、确定T2发射级电阻4、确定晶体管T2（1）选取晶体管时主要依据晶体管的三个极限参数:BVCE晶体管c-e问最大电压VcEmax（管子截止时Ct问电压）IC命晶体管工作时的最大电流ICmax（管子饱和时C-e回路电流）由图3：VCEQ2=I1CQ2R8RLR8RL(1-1)由图2：(1-2)取VE=3V;VCES=1V则:ECVom-

5、VE2VCES-2)RL15-3R8:(.2.5、21-2)1.8k=1.163k取R8=1k由图8静态工作点分析图得ICQ2RR/RL15-3(33/1.8)k7.3mAR9=VE21CQ2=4107.3mA取R3=42211图8静态工作点分析图图9基极电阻R6.R7分析图VBQ2VE2VBE230.7R7=10.27k1RIR5IBQPCM晶体管工作时的最大功耗Pcmax由图6可知：IC2最大值为IC2ma=2ICQ2图9基极电阻R6.R7分析图VBQ2VE2VBE230.7R7=10.27k1RIR5IBQVCE的最大值VcE2ma=EC根据甲类电路的特点，T2的最大功耗为：Pcma=V

6、；EQ2TCQ2因此T2的参数应满足：BVCEEC=15VIcM*2IcQ=5.747mAPcMVCEQ2 IcQ=172.14mW选用S9011,其参数为：BME30VIcM30mAPcM400mW满足要求。5、确定T2的基极电阻在工作点稳定的电路中，基极电压VB越稳定，则电路的稳定性越好。因此,在设计电路时应尽量使流过R和R的IR大些， 以满足IRIB的条件， 保证VB不受IB变化的影响。但是IR并不是越大越好，因为IR大，则R6和R的值必然要小，这时将产生两个问题：第一增加电源的消耗；第二使第二级的输入电阻降低，而第二级的输入电阻是第一级的负载，所以IR太大时，将使第一级的放大倍数降低。

7、为了使VB稳定同时第二级的输入电阻乂不致太小，一般计算时，按下式选取IR的值：IR=(510)IBQ硅管IR=(1015)IBQ错管在上式中IR的选取原则对硅管和错管是不同的，这是因为错管的ICBO随温度变化大，将会影响基极电位的稳定，因此IR取值一般比较大。 对硅管来说ICBOB小， 因此IR的值可取得小些。本电路T2选用的是硅管，取IR=5IBQP=100则：由图9知：屁2=1=工7.3=0.073mA100IR2=50.073=0.365mA图10电阻R3R4R5分析图R6=F-R7=31.4E取：R7=10心；R6=31心。5、确定晶体管Ti(1)确定Ti的静态工作点因为第一级是放大器

8、的输入级，其输入信号比较小，放大后的输出电压也不大。所以对丁第一级， 失真度和输出幅度的要求比较容易实现。 主要应考虑如何减小噪声，因输入级的噪声将随信号一起被逐级放大，对整机的噪声指标影响极大。晶体管的噪声大小与工作点的选取有很大的关系，减小静态电流对降低噪声是有利的，但对提高放大倍数不利。所以静态电流不能太小。在工程计算中，一股对小信号电路的输入级都不详细计算，而是凭经验直接选取:IcQ1=0.11mA错管IcQ1=0.12mA硅管VCEQ=(23)V如果输入信号较大或输出幅度较大时不能用此方法，而应该具体计算计算方法与计算第二级的方法相同。(2)确定T1管的集电极电阻，发射级电阻由图10

9、知:R_EC-(VE1VCEQ1)1CQ1取：VE1=3V;VCEQ1=3V;IcQ1=1mA则：(15-3-30.7)V1mA=11.3k取：R3=10kQR4R5=也=虬=3kICQI1mA取：R1=113kQ;R2=37kQ3.2.2耦合电容和旁路电容的选取各级耦合电容及旁路电容应根据放大器的下限频率f1决定。这些电容的容量越大，则放大器的低频响应越好。但容量越大电容漏电越大，这将造成电路工作不稳定。因此要适当的选择电容的容量，以保证收到满意的效果。在设计时一股按下式计算:2B(Rsr“)其中：R是信号源内阻，rn是第一级输入电阻C2其中：ro2是第二级输出电阻取：R4=24Q;R5=2

10、.7kQ(3)Ti管基极电阻的选取取：IR=10IBQ,VEI=3V由图11知；VEIVBEI30.7101BQ110JL100=37k11=113kJ其中：01是第一级输出电阻,ri2是第二级输入电阻C312二fiSRL)图11T1管电阻选取分析图3.2.4电压放大电路图形Ce22.f|（Rb，辰2）其中：Rb=R6/R7/R3由丁这些公式计算繁琐，所以在工程计算中，常凭经验选取：耦合电容：210H发射极旁路电容：150200H现在用第二种方法确定C1、C2、C3、Ce1和Ce2取：C1=C2=C3=10HCe1=Ce2=100H电容器的耐压值只要大丁可能出现在电容两端的最大电压即可3.2.

11、3反馈网络的计算根据深度反馈的计算方法，由图7知:图12深度反馈网络图1Rf田二162FvvR4所以Rf=100R4-R4Q4.3kQ3.2.4电压放大电路图形取:Rf=4.7kQ,Cf=10pF15V图14T2管静态图vccR3-IlkQJR6:31kQLRI:：113kQR8-IkQT1C210uFG3n10uFT2MRF9011LT1AR42403R52,7kQ:Rf:-WV-47kD、Ce1：100uF图133.2.5确定静态工作点R631kQMRF9Q11LT1A15VC410uFR7-10k。MRF9011LT1Ce2multisimR94220:；100uF:电路仿真图_|CQ1

12、IB1-|ci=1mAVcE1=EcTci(R3R4R5)二15-1(110.0242.7)=1.276V0.01mA100图16T1管的小信号模型ICQ2_Il。=0-072mAIC2=7.2mAVCE2=EC-IC2(R8R9)-15-7.2(10.422)=4.76V图15T1管静态图根据静态分析图静态工作点分析图如下求得T1,T2管的静态工作点lB1=0.01mAIC1=1mAlB2=0.072mAIc2=7.2mA3.2.6输入电阻、输出电阻及电压放大倍数的计算根据小信号模型法T1管2C2If小10uF1VCE1=1.276VVCE2=4.76V11kQ1l3kDMRF9011LT1

13、AR104.3kQ-26mA26rbe1=200(1：)=200(1100)=2.826(1ICQ11riR1/R2/rb1(1)R4=113/36/(2.826(1100)0.018)=3.97K”ri1=3.97K”ro1=R3-11x，1A俱/知Av1=一T2管200(1：)26=200(1100)类=0.565KIbe2ICQ17.3E=R6/R7/rbe2=31/10/0.565=0.525K”|o2=R8T5A用/代)100(1/2.7)-124.93AV2-0.565F=R4RFR4RF=4.7KAV=AV1AV2=4433100(10/2.7)35492.82611000.02

14、4be1(1*Ibe20.024K110.00568K11RF图17T2管的小信号模型AVF=AV=1691AVF:-4.3%162在允许的范围内而原始数据;Av=162误差=162-169=7误差在范围内误差小丁5%4图形仿真和运行结果4.1电路图4.2仿真结果1、利用示波器做出电压放大的仿真波形图KBF1R1113kQ*Ce2=：100uFT1AXsci图18设计电路图图20功率级放大电路波形图|EJ|MEASUREMPos.CHl10mVMgRIMII2024旨我瑚就岛新色CH4Pk-Pk%-VCHINowCHIPk-Pk20mVCH2P!c-Pk767mVuROVER图19电压放大电路仿真波形TektronixQ21PC-WEF0口0000图25最大输出功率F波特图示或-XBP1图21幅频曲线图22相频曲线幅频特性：随着频率的增加，电压幅值也随之增加。当频率达到100Hz时，幅值趋丁稳定。相频特性：随着频率的增加，相位角随之减小。当频率达到1KHz时，相位角趋丁稳定。2、功率仿真结果15V图23设计电路功率仿真图波形信 号 迭 项频 率 占 空比 振 幅 偏移上升/降时间|设置+(?公共n图24最小输出功率形殳置+比率岂幅膝频占振偏t;升门邓朴寸间|2460W功至因数；11TOO