对讲机放大电路设计放大器由于具有对微弱信号进行放大的功能，所以得到了广泛的应用，但因单级放大的增益不高，实用的放大器一般均有多级放大器构成。

本文以对讲机为例，通过设计安装和调试中我多级放大器的一般设计。

一、工作原理简易对讲机工作原理如图1—1所示，放大器是核心部分，它的作用是把话筒送来的微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，利用开关K的切换作用，可以改变Y1、Y2与放大电路连接的位置，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连接到放大器的输入端成为话筒。

Y1则接到输出端为扬声器，此时有人对着Y2讲话时Y2把声音信号转换成电信号家到放大器的输入端，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出的讲话。

当K拨到另一位置时，则可在Y1处讲话，Y2处接听。

通过K的开关控制能够实现双向有线通话，称为对讲机。

对讲机放大器的电路组成方框图如图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组成，放大器第一级输入端与传感器相连，故也称为输入级。

放大器的第二级把输入级的输出的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功率放大器组成，把前置级的电压信号进行功率放大，带动扬声器。

前置级二、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：RL=2KΩ；⑦电源电压：Vcc=7V；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：RL=8Ω；③失真度：γ≤5%；④效率：η≥50%；⑤输入阻抗：RL≥100KΩ三、设计要求1画出电路原理图(或仿真电路图)；2元器件及参数选择；3电路仿真达到技术指标；4实验室自行装配，完成实际电路，掌握电路的指标测试方法；5调试电路，使实际电路达到技术指标；6编写实验报告；包括设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

7答辩，在规定时间内完成叙述并回答问题。

四、设计方案1．确定前置级放大电路方案的几个方面：①根据总的电压放大倍数，确定放大电路的级数，实际电路中，为使放大电路的性能稳定，都引入了一定深度的负反馈，所以，放大倍数应留有一定余量。

②．根据输入，输出阻抗及频率响应等方面的要求，确定晶体管的组态（共射，共基，共基）及静态偏置电路。

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

由于单级放大器的电压增益为35db左右，两级放大器的增益为65db左右，考虑到要引入一定深度的负反馈（一般为1+AF=10左右），而电路的增益要求为100倍，所以前置级用两级共射极电路组成。

静态偏置采用典型的工作点稳定电路。

③．根据三种耦合方式（阻容耦合，变压器耦合，直接耦合）的不同特点，选用合适的耦合方式。

本电路级间耦合采用阻容耦合方式。

2.确定功率放大器电路方案：功率放大器的电路形式很多，有双电源的OTL互补对称功放电路、单电源供电的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，可根据要求和具备的实验条件综合考虑，做出选择。

本方案的输出功率较小，可采用单电源供电的OCL功放电路，OTL功率放大器由推动级、输出级组成。

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

图1-4是一个OTL功放电路，T4是前置放大级，只要适当调节R p，就可以使I RH、U B5和U B6达到所需数值，给T5、T6提供一个合适的偏置，从而使A 点电位U A=U C6=V CC/2。

当Ui=U im sinwt时，在信号的负半周，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，同时电容C5被充电，形成输出电压Uo的正半周波形，在信号的正半周，经T4放大反相后加到T5、T6基极，使T5导通、T6截止，则已充电的电容C5起着电源的作用，并通过R L，和T5放电，形成输出电压Uo的负半周波形。

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

为使输出电压达到最大峰值U CC/2，采用自举电路的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，则可以认为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向更正的方向变化。

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，即使输出电压Uo幅度升的很高也有足够的电流通过T5基极，使T5充分导电。

这种工作方式叫“自举“，意思是电路本身把U B提高了。

五、计算原件参数依据基本设计方案计算元件参数电路方案确定以后，要根据给定的技术要求进行元件参数的选择。

在确定元件参数时，可以先从后级开始，根据负载条件确定后级的偏置电路，然后再计算前级的偏置电路，进一步由放大电路的频率特性确定耦合电容和旁路电容的电量，最后由电压放大倍数确定负反馈网络的参数。

1.确定电源电压Vcc应满足要求：Vcc〉2V om+V E+V CES Vom=1.4VV E为三极管发射极电压，一般取1~3V，V CES为晶体管饱和压降，一般取1V。

2．前置放大级参数确定1）确定T2级的参数a）确定T2级的发射极、集电极电阻参数及静态工作点：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 CQ2R8+V E2V CEQ2=I CQ2V CEQ2>V om+V CESR9=V E2/I CQ2指标中，RL=2KΩ，取VE2=1V，VCES=1V；确定R8=583Ω，R9=282Ω，取标称值，R8=560Ω，R9=270KΩ，则静态值ICQ=3.2mA，VCEQ2=4V。

b）确定T2级三极管参数：晶体管的选取主要依据晶体管的三个极限参数：BV CEO>三极管c-e间最大电压VCEmaxI CM>三极管工作时的最大电流I CmaxP CM>三极管工作时的最大功耗P CmaxV CE最大值为:V CE2max=VccI C2的最大值为:I C2max=2I CQ2T2的最大功耗为：P Cmax=V CEQ2·I CQ因此T2的参数应满足：BV CEO>7VI CM>2I CQ2=4mAP CM>V CEQ2·I CQ2=4.8mW选用3DG系列小功率三极管，β2=80。

c)确定T2级基极电阻参数：选取原则：1.基极电压V B2越稳定，则电路的稳定性越好，需满足I R＞＞I B2.I R不能过大，否则R6、R7的值太小。

会增加电源的消耗；使第二级的输入电阻降低，从而使第一级的放大倍数降低。

为了使V B2稳定同时第二级的输入电阻又不致太小，按下式选取IR的值：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=5IBQ，则：取标称值：R6=13kΩR7=4KΩ2）确定T1级的参数a)确定T1级发射极、集电极电阻及静态工作点：因为T1级是放大器的输入级，其输入信号比较小，放大后的输出电压也不大，所以对于第一级失真度和输出幅度的要求比较容易实现，主要考虑如何减小噪声，三极管的噪声大小与工作点的选取有很大关系，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，一般对小信号的输入级都不详细计算，而是凭经验直接选取：I CQ1=0.1~1mA硅管I CQ1=0.1~2mA锗管本电路选用硅管，取I R=5I BQ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，计算方法与第二级相同。

取：VE1=3V,VEQ1=3V,ICQ=05取标称值R3=5.1KΩ，R4=62Ω，R5=2.7KΩ。

b)T1级三极管参数：BVCEO>7V，ICM>0.5mA，PCM>1.5mW选用3DG—三极管可以满足要求。

确定T1级基极电阻参数：取IR=10IBQ1，VE1=3V取R1=100K，R2=82K3）耦合电容和旁路电容的选取下限频率fL决定耦合电容及旁路电容，电容的容量越大则放大器的低频响应越好。

工程计算中，常凭经验选耦合电容:2～10Μf发射极旁路电容：150～200μF4）反馈网络的计算R f=100R4-R4=7.5K取R f=7.5K，C f=10μF根据上述的计算结果，得到电路图1-6，可将电路仿真，如不能达到设计要求，修改电路使其达到设计要求。

然后将仿真后的电路实际安装调试。

3.功放级参数确定a ）确定电源电压：为了保证电路安全可靠地工作，通常使电路的最大输出功率Pom 比额定输出功率P O 要大些，一般取：Pom=（1.5~2）P O所以最大输出电压应根据Pom 来计算，为：==L PomR Vom 2V8.285.02=⋅⋅Vom=vcc/2Vcc=2L om om R P V 2121ηη=V8825.025.012=⋅⋅=其中η称为电源利用效率，一般取：η=0.6~0.8电容有自举作用所以7V 的电源可满足放大电路和OTL 功率放大电路的要求。

b ）确定输出级功放管参数P CM >P C max =0.2Pom=0.2·0.25W=50mW 。

因此选用一般大功率管三极管可以满足要求。

c ）计算推动级电路：T4的Q ：Q 设在负载线的中点确定R15=250Ω。

V C4=V CES4+I CQ4R 15I CQ4≥3I B6maxI CQ4=2~10mA （I CQ4=10mA ）V A =V CC /2=6VV CES4=2~3VV C4=6-V BE6=5.5V取80，选取电阻标称值R15=270，R14=5.1K,Rp=10K电位器。

确定电阻为标称值R11=120,R12=430，根据上述的计算结果，可以得到功放输出级的电路图六、调试方法1．仿真调试步骤：通过仿真测试，如不能达到设计要求，则应修改电路，使其满足要求。

⑴使用仿真软件画出电路原理图，标出节点。

⑵对电路进行直流分析，判断放大电路及功放级的电路状态。

⑶对电路进行交流分析，通过对不同节点的分析观察其幅频特性和相频特性是否满足设计要求。

⑷对电路进行瞬态分析（示波器），观察放大级输出的波形，波形不失真，输出电压、失真度、带宽等指标达到要求。