电子电路设计方法
3、电路设计步骤 (1)确定电路结构、偏置方案 (2)确定偏置元件参数
(3)确定影响交流参数的元件值
(4)电容值确定
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4、 电路设计的一些原则和经验公式
(1)小信号放大或前置放大器设计时需要考虑晶体管噪声系数。 通常,高频小信号晶体管工作电流为0.5mA~2mA时噪声最 小,一般取1mA以下。
考虑思路。
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从Ri计算式看,一般取R2为Ri下限值的3倍即可满足输入电阻要 求,取R2=15 kΩ,则R1=45 kΩ
按IR1>>IB,取IR1=10IB=0.1mA,则 R2=30kΩ
综合考虑,R2可取标称值20kΩ ,R1可取为60kΩ。
为 使 工 作 点 容 易 调 整 , R1 可 由
36 kΩ固定电阻和50 kΩ电位器串 联构成。
,因此
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(3)电压增益有关元件值的确定:RC、RE1 由IC=1mA得
取 =20V/V,由AV计算式可得
RC、RE1的具体取值也有两个考虑思路。
从Ri 入手。先取定一符合要求的 Ri ,按Ri 计算式可以确定RE1,然后 可确定RC和RE2。
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计计算算时各须级电考路虑电前压后增级益电时,路后的级影电响路。输入电阻是本级电路负载
。 计算输出电阻时,前级电路输出电阻是本级电路的信号源内阻 。
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(二)负反馈放大电路
■ A 为基本放大器
■ F 为反馈网络
■ ∑ 为相加点
环路增益,负反馈时 AF > 0,Af < A
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电Hale Waihona Puke 电路设计方法5、设计举例设计一阻容耦合单级放大电路
已知条件:VCC= +12V,RL=3kΩ,Vi=10mV,RS=600 Ω 性能指标要求: >15V/V,Ri > 3kΩ , fL<50Hz
(1)电路结构及晶体管选择 选用9013,β按100计算。
(2)静态工作点设置:RE、R1、R2
因此,RC、RE1、RE2的标称值
可 分 别 取 为 3.9kΩ 、 56Ω 和 2.2kΩ 。
(4)电容的确定
(5)验算
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二、多级放大电路与负反馈分析设计
(一)多级放大电路
常用耦合方式:阻容耦合、直接耦合、变压器耦合等。 阻容耦合:工作点独立。 直接耦合:运算放大器内部电路
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电 子 电 路 设 计 的 一 般 流 程
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电子电路设计方法
1、数学方法:根据理论课知识笔算 2、CAA:计算机辅助分析(OrCAD、Multisim等) 3、物理实验:
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从输出信号摆幅考虑。先取定一
使 输 出 信 号 摆 幅 较 大 的 VC , 由 此 可 确定RC,然后由增益式确定RE1和RE2
。
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取Ri =5kΩ,由Ri理论式可得RE1=48Ω,RC=2.94kΩ, RE2=2.252kΩ。
取 VC=2/3VCC=8V , 可 以 获 得 4V 左 右 的 输 出 信 号 摆 幅 。 则 RC=4kΩ, RE1=60Ω, RE2=2.24kΩ
被测信号幅度较小,考虑噪声系
数、取IC=1mA。 取VB =1/4VCC =3V,得
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当IR1 >> IB 时,VBB≈VB=3V,由VBB式可得
因此,
R1、R2取太小会使(Ri >5 kΩ )
难以满足,取太大会使工作点稳定
要求(IR1>>IB)难以满足。 因此,R1、R2的具体取值有两个
(2)由静态电流IE式可以看出,要使静态工作点较稳定,应取 VBB>>VBE。对硅晶体管,一般取VBB为3V~5V。
(3)要保证VB足够稳定,应使IR1 >> IB ,常取IR1为(5~10)IB。
(4)为获得较大的输出信号摆幅和电压增益,基极静态电压不能
太高,工程设计中一般取VB或VBB为(1/3~1/4) VCC。
反馈深度, = A / Af ,反映带反馈后增益缩小的程度。 深反馈:反馈放大器增益完全决定于反馈网络 。
过高:如Q1,稍大的输 入信号正半周将使晶体管进 入饱和区,因而ic波形将出 现顶部压缩、输出电压vce波 形将在底部压缩,这称为饱 和失真。
太低:如Q2 ,稍大的输入信号负半周将使晶体管进入截止区 ,因而ic波形将出现底部压缩、输出电压vce波形将在顶部压缩,这 称为截止失真。
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一、共射放大电路分析与设计
1、电路分析计算
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直流分析
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小信号参数计算
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交流分析
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RE1使增益下降,输入电阻增加,增益稳定性提高。
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2、静态工作点与失真
静态工作点选得过高或 过低都易产生非线性失真。
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2020/11/28
电子电路设计方法
特点:自主选题,自行设计电路,自己确定实验方案、 组装实验电路,独立进行调试的探究型实验。
目的:以少量实验项目为纽带,通过全程自主操作,学 习电子电路的设计方法、组装技术与调试技术,认 识电子元器件,掌握电子仪器的使用,学习并掌握 电子电路的计算机辅助设计(EDA软件使用)。
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(5)由于射极电阻RE1的负反馈作用,增大RE1能提高电路的输入
电阻、提高电压增益的稳定性,但将使电压增益值下降。
另一方面,当电压增益给定时,增大RE1就需要提高RC,而这 将降低晶体管的集电极静态电压VC、影响输出信号摆幅。
因此,RE1、RC的确定需要根据电压增益AV的大小及稳定性、 输入电阻要求、输出信号摆幅等进行综合考虑。
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实验选题
实验一 晶体管共射放大电路设计研究 实验二 差分放大器的设计与调试 实验三 多级低频小信号放大器的设计与调试 实验四 负反馈放大路设计与调试 实验五 集成运算放大器基本运算电路研究 实验六 集成运算放大器非线性应用电路研究
2人1套设备,每人从以上项目中选择一个。