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对讲机放大电路设计样本

一设计规定1 画出电路原理图;2元器件及参数选取;3电路仿真达到技术指标;4实验室自行装配,完毕实际电路,掌握电路指标测试办法;5调试电路,使实际电路达到技术指标;6编写实验报告。

二设计指标1、前置放大级技术指标①电压放大倍数Av=100;②最大输出电压V o=1V;③频率响应:30Hz~30KHz;④输入电阻:ri>15KΩ;⑤失真度:γ<10%;⑥负载电阻:R L=2KΩ;⑦电源电压:Vcc=12V;2.功率放大器(输出级)技术指标①最大输出功率:Pom≥0.25W;②负载电阻:R L=8Ω;③失真度:γ≤5%;④效率:η≥50%;⑤输入阻抗:R L≥100KΩ对讲机原理分析:简易对讲机工作原理如图1—1所示,放大器是核心某些,它作用是把话筒送来薄弱信号放大到足以使扬声器发出声音。

Y1,Y2为扬声器,K为双刀双掷开关,运用开关K切换作用,可以变化Y1、Y2与放大电路连接位置,使Y1、Y2交替作为话筒和扬声器使用。

图中K处在图中所示位置,Y2通过K连接到放大器输入端成为话筒。

Y1则接到输出端为扬声器,此时有人对着Y2发言时Y2把声音信号转换成电信号家到放大器输入端,经放大器放大后可带动扬声器Y1发出声音,从而可在Y1处听到Y2出发言。

当K拨到另一位置时,则可在Y1处发言,Y2处接听。

通过K开关控制可以实现双向有线通话,称为对讲机。

对讲机放大器电路构成方框图如图1—2所示,电路由输入级,中间级,输出级构成。

前置级有两级放大器构成,放大器第一级输入端与传感器相连,故也称为输入级。

放大器第二级把输入级输出电压信号再次进行放大再传给输出级,这一级也称作中间级。

输出级由OTL功率放大器构成,把前置级电压信号进行功率放大,带动扬声器。

前置级三设计方案1.拟定前置级电路方案:①依照总电压放大倍数,拟定放大电路级数,实际电路中,为使放大电路性能稳定,都引入了一定深度负反馈,因此,放大倍数应留有一定余量。

②.依照输入,输出阻抗及频率响应等方面规定,拟定晶体管组态(共射,共基,共基)及静态偏置电路。

③.依照三种耦合方式(阻容耦合,变压器耦合,直接耦合)不同特点,选用适当耦合方式。

本电路级间耦合采用阻容耦合方式。

本电路电压增益为100倍,考虑到电路输入电阻不很高(ri>15K),输出阻抗也不太低,负载获得电流也不太大(R L=2K),因而前置级电路采用共射极电路。

由于单级放大器电压增益为35db 左右,两级放大器增益为65db左右,考虑到要引入一定深度负反馈(普通为1+AF=10左右),而电路增益规定为100倍,所此前置级用两级共射极电路构成。

静态偏置采用典型工作点稳定电路。

2. 拟定功率放大器电路方案:功率放大器电路形式诸多,有双电源OTL互补对称功放电路、单电源供电OTL功放电路、BTL桥式推勉功放电路和变压器耦合功放电路等。

这些电路各有特点,可依照规定和具备实验条件综合考虑,做出选取。

本方案输出功率较小,可采用单电源供电OCL功放电路,OTL 功率放大器由推动级、输出级构成。

推动级采用普通共射极放大电路,输出级由互补推动输出,工作在甲乙类状态下,得到较大输出功率。

图1-4是一种OTL功放电路,T4是前置放大级,只要恰当调节R p,就可以使I RH、U B5和U B6达到所需数值,给T5、T6提供一种适当偏置,从而使A点电位U A=U C6=V CC/2。

当Ui=U im sinwt时,在信号负半周,经T4放大反相后加到T5、T6基极,使T6截止、T5导通,这时有电流通过R L,同步电容C5被充电,形成输出电压Uo正半周波形,在信号正半周,经T4放大反相后加到T5、T6基极,使T5导通、T6截止,则已充电电容C5起着电源作用,并通过R L,和T5放电,形成输出电压Uo负半周波形。

当Ui周而复始变化时,T5、T6交替工作,负载R L上就可以得到完整正弦波。

为使输出电压达到最大峰值U CC/2,采用自举电路OTL功放电路。

当U i=0时,U A=V CC/2,U B=V CC-i R11R2,电容C3两端电压U C3=U B-U A=V CC/2-i R11R2。

当R11C4乘积足够大时,则可以以为U C4基本为常数,不随U i而变化。

这样,当U i为负半周时,T5导通,U A向改正方向变化。

由于B点电位U B=U C4+U A,B点电位也将自动随着A点电位升高。

因而,虽然输出电压Uo幅度升很高也有足够电流通过T5基极,使T5充分导电。

这种工作方式叫“自举“,意思是电路自身把U B提高了。

四、计算原件参数根据基本设计方案计算元件参数电路方案拟定后来,要依照给定技术规定进行元件参数选取。

在拟定元件参数时,可以先从后级开始,依照负载条件拟定后级偏置电路,然后再计算前级偏置电路,进一步由放大电路频率特性拟定耦合电容和旁路电容电量,最后由电压放大倍数拟定负反馈网络参数。

1). 拟定电源电压Vcc应满足规定:Vcc 〉2V om+V E+V CES V om= 1.4VV E为三极管发射极电压,普通取1~3V,V CES为晶体管饱和压降,普通取1V。

2).前置放大级参数拟定a)拟定T2级参数集电极电阻R8,发射极电阻R9,T3型号,基极偏置电阻R6、R7。

Vcc-V CEQ2=I CQ2 R8+V E2V CEQ2= I CQ2V CEQ2 > V om+V CESR9=V E2/I CQ2指标中,RL=2KΩ,取VE2=3V,VCES=1V;拟定R8=3.5KΩ,R9=1.5KΩ,取标称值,R8=3.3KΩ,R9=1.5KΩ,则静态值ICQ=2mA,VCEQ2=2.4V。

拟定T2级三极管参数:晶体管选用重要根据晶体管三个极限参数:BV CEO > 三极管c-e间最大电压VCEmaxI CM>三极管工作时最大电流I CmaxP CM > 三极管工作时最大功耗P CmaxV CE最大值为:V CE2max=VccI C2最大值为:I C2max =2I CQ2T2最大功耗为:P Cmax= V CEQ2 · I CQ因而T2参数应满足:BV CEO > 12VI CM>2I CQ2 = 4mAP CM > V CEQ2 · I CQ2 = 4.8mW选用3DG系列小功率三极管,β2=80。

拟定T2级基极电阻参数:选用原则:1. 基极电压V B2越稳定,则电路稳定性越好,需满足I R >>I B2. I R不能过大,否则R6、R7值太小。

会增长电源消耗;使第二级输入电阻减少,从而使第一级放大倍数减少。

为了使V B2稳定同步第二级输入电阻又不致太小,按下式选用IR值:I R=(5 ~ 10)I BQ 硅管I R=(10 ~ 15)I BQ锗管本电路选用硅管,取IR= 5 IBQ,则:b)拟定T1级参数T1级发射极、集电极电阻及静态工作点:由于T1级是放大器输入级,其输入信号比较小,放大后输出电压也不大,因此对于第一级失真度和输出幅度规定比较容易实现,重要考虑如何减小噪声,三极管噪声大小与工作点选用有很大关系,减小静态电流对减少噪声是有利,但对提高放大倍数不利,因此静态电流不能太小。

在工程计算中,普通对小信号输入级都不详细计算,而是凭经验直接选用:I CQ1 = 0.1~1 mA 硅管I CQ1 = 0.1~2 mA 锗管本电路选用硅管,取I R=5I BQ取标称值R1=12K,R4=56,R5=5.6K。

T1级三极管参数:BVCEO > 12V,ICM > 0.5 mA ,PCM > 1.5 mW选用3DG—三极管可以满足规定。

拟定T1级基极电阻参数:取IR= 10 IBQ1 ,VE1 = 3V取R1 = 130K,R2 = 56Kc)耦合电容和旁路电容选用下限频率fL决定耦合电容及旁路电容,电容容量越大则放大器低频响应越好。

工程计算中,常凭经验选用。

耦合电容: 2 ~10 μF发射极旁路电容:150 ~200 μFd)反馈网络计算R f = 100R4-R4=5.5K取R f = 5.6K,C f=10μF依照上述计算成果,得到电路图1-6,可将电路仿真,如不能达到设计规定,修改电路使其达到设计规定。

然后将仿真后电路实际安装调试。

五、对讲机安装(1)熟悉电路元件,发对讲机装配零件,检查和熟悉各种零件周二,教师一方面让咱们熟悉对讲机电路图和熟悉电路元件,这一天工作是相对轻松,仅仅是熟悉电路图和学习使用惯用电子仪器仪表,和辨认检测惯用电子元件。

这一天最重要就是惯用电子元件辨认和检测。

咱们常用电子元件就是电阻、电容、二极管和三极管。

电阻上色带是就是电阻色环标记法,通过色环来表达电阻大小,有效数字、倍率和容许误差。

当前见到电阻色环有四道和五道,四道环有效数字是前两道环所代表,而五道环是由前三道所代表。

接着辨认电容器,电容用于交流耦合、滤波、隔断直流、交流旁路和构成振荡电路等,电容标注分为直接标注和色标法。

通过学习,我明白了直接标注电容是用数字直接表达电容量,不标单位。

标注1~4位整数时,其单位是pF,标注为小数时,其单位是µF。

也有用三位数字表达容量大小,默认单位是pF,前两位是有效数字,第三位是有效倍率(10m),当第三位是9时,则对有效数字乘以0.1。

而色标法则同电阻器标注。

检测电容办法是运用电容充放电特性,普通用万用表电阻档测试电容充放电现象,两只表笔触及被测电容两条引线时,电容将被充电,表针偏转后返回,再将两表笔调换一次测量,表针将再次偏转并返回。

用相似量程测不同电容器时,表针偏转幅度越大阐明容量越大。

测试过程中,万用表指针偏转表达充放电正常,指针能回到∞,阐明电容没短路,可视为电容完好。

当前阐明在模仿电路中常用二极管,普通二极管有整流、检波、稳压、发光、发电、变容、和开关二极管等。

检测二极管咱们运用是二极管正向导电性,正向导通反向截止,可以判断管子好坏。

最后阐明三极管辨认和检测,很明显,普通三极管就是三个管脚,很容易辨认,因此辨认三极管重要是辨认三极管是NPN或PNP型,以及各管脚所代表极性。

而这些判断都需要使用万用表。

判断极性:对圆柱型三极管,若管脚处接头有突出物,则将管脚冲上,顺时针依次为EBC极若没有突出物,则管脚根处间隙较大两跟管脚对向自己,顺时针依次为EBC极。

对半圆型三极管,将管脚向上,半圆向自己,顺时针为EBC极。

判断三极管类型:在基于以上极性判断前提下,NPN管,基极接黑表笔,测得电阻较小。

PNP管正好相反。

以上就是我对惯用电子元件辨认和检测办法。

(2)焊接各种零件并交对讲机周二下午,咱们就真正进入到电子技术实习操作中去了,此前虽然接触过电烙铁,但毕竟很少有实际操作过,总是怀有几分敬畏之心。

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