第一篇：模電課程設計——音響放大器(前置放大)

模電課程設計仿真與測試報告

音響放大器

姓名：尹文敬

學號：***1 一 設計要求

(簡單音頻通帶放大電路）（輸入語音信號－麥克風）功放電路原則上不使用功放集成電路。技術要求：

（1）前置放大、功放：輸入靈敏度不大于10mV,fL≤500Hz,fH≥20kHz；（2）有音量控制功能；

（3）額定輸出功率PO≥5Ｗ(測試頻率：1kHz)；（4）負載：揚聲器（８?、５Ｗ）。

主要測量內(nèi)容：最大輸出功率，輸出電阻，輸入靈敏度，fL，fH。

二 設計思路

1.由于要求不能使用功放集成電路，初步思路是采用三級分立元件實現(xiàn)。輸入可用差分放大電路，用高放大倍數(shù)三極管增大放大倍數(shù)，中間級采用共射放大增大倍數(shù)，輸出采用消除交越失真的互補輸出，同時作為功放電路，可用復合管。

2.利用分立元件可以設計兩種基本電路：（a）采用直接耦合,此方案具有 工程實用價值，且電路簡單。但是由于需要三級放大，前后級之間都會有影響，只要有一處參數(shù)不合理，其它級也會受到影響，因此該電路難以設計，更難調(diào)試。（b）采用阻容耦合電路，即利用電容的隔直流的特性將電路的三級分隔開來。此方案中需要較多電容，會影響電路的頻率通帶。但是這樣做前后級之間的影響會減小很多，便于我們利用所學模擬電路知識計算各個元件的參數(shù)?？紤]到所學知識有限，故采用（b）方案。

3.音量控制利用滑動變阻器。

三 設計步驟

一．差分電路

1.第一級作為輸入放大，不需要太大的放大倍數(shù)，一般只需要幾十變能達到要求。

Vcc?0.7射級電流 ： Ie? IRE=2IEQ

Re?射級接-18V 而基級電流不能過大 ?集電極電流一般1mA左右取1.5Ma ? 得 RE?5.6k 集電極電阻RC=1.5k

第一級電路的仿真情況

二.中間共射放大級

1.共射放大級靜態(tài)工作點的確定: 采用電阻分壓：

電源電壓分別為+18V和-18V U be?Ube-0.7R5U電源 Ie?Re R5?R4?Ie的大小基本由Re來確定，同時Ie和IC相當。?Re對于共射放大級的靜態(tài)至關重要，同時R6也要合適?要使三極管工作在最佳狀態(tài)，應該滿足UCE?1U電源電壓2

?UCE?18V在理論上為最佳靜態(tài)

但是在仿真過程中該級遇到了問題，當UCE?18V時波形失真，原因是UCE較高，則有IB太小，聰三極管輸出特性曲線中可以看出工作點太低，導致失真。

調(diào)試得UCE=17V合適

U be?Ube-0.7R5U電源 Ie?Re R5?R4UCE?U電源電壓-IERE?ICRC?17V

U電源電壓=36V 解得 R4?6R5 根據(jù)模電書中的例子，取R5=5k 經(jīng)過仿真 得到最佳值R4=27k R5=4.3k R6=2.4k R7=620 得到第一，二級的仿真結果如下

小結：在模擬仿真過程中，由于經(jīng)驗不足，以及對模電理論知識理解不夠。遇到較多的問題。在此又學會了不少東西。

三.互補輸出級

采用模電教材中的電路

因為采用了阻容耦合，所以前級對后級的影響較小，只有在輸出與輸入的反饋電路上有影響。互補輸出級最顯著的特點:(1)就是在上述電路圖中，Q4與Q5之間的電壓應該為0。調(diào)結R9，R10便能做到。

(2)Q6和Q7的基極電壓分別為+1V和-1V,調(diào)節(jié) R10便能做到。

四 完整電路的仿真 電路元件

（1）靜態(tài)工作點

Uo=4mV符合要求

Q6和Q7的基極電壓分別為+1.16V和-1.13V,滿足要求。

（2）動態(tài)

波形如下

當輸入Ui=5mV時，有最大不失真輸出電壓，U有效=7V.PMAXU有效27?7??w?6.13w

R8功率滿足要求。

（3）對電路進行交流分析

由圖可以看出Fh>20kHz

Fl=100Hz 五 PCB制作

注意問題

1）公共地線要寬，電源線要寬

2）元件封裝要注意電容的大小，大功率管要預留散熱片空間

六 焊接與調(diào)試

焊接

（1）焊接時，首先要去氧化物，上錫，防止虛焊。虛焊帶來的后果很嚴重，容易造成電路接觸不良，進而使有些元件燒壞。

（2）調(diào)試是整個過程的重點，也是難點，因此，為了方便調(diào)試，可一級一級的焊接，然后調(diào)試，且各級分開調(diào)試。

調(diào)試

(1)方法:a.由于軟件仿真與實際電路有差距，為了調(diào)試方便，將每一級的關鍵電阻用滑動變阻器代替，第一級的R3，第二級的R6，第三級的R10分別用2k，5k，1k的滑動變阻器代替。b.在調(diào)節(jié)前兩級電路靜態(tài)時，應該將反饋電路接地以構成差分管導通條件。

（2）最終調(diào)試參數(shù)：靜態(tài)，差分電路IQ1C?IQ2C?17.3V Uo=-46mV 動態(tài)峰峰值為19V ? P? Fl=60HZ Fh=15k

V峰值22RL?5.64w

第二篇：模電課程設計仿真 音頻放大電路

電子科技大學

設計題目：學生姓名：教師姓名：《模擬電路基礎》電子線路應用設計報告

功率放大電路 學號：

日期： 2016.12.27

1、設計任務

設計要求：設計并制作用晶體管和集成運算放大器組成的音頻功率放大電路，負載為揚聲器，阻抗RL=8Ω。

性能指標：頻率：20Hz～20kHz 輸出功率：≥8W 放大倍數(shù)：30dB 失真：≤10%

2、電路原理

2.1 電路整體方案 2.1.1 方案的確定及論證

一、OCL互補對稱功率放大器

圖 2.1.1-1 OCL電路

如圖所示放大電路是由兩個射極輸出器組成的，T1和T2分別為NPN型管和PNP型管，兩管的材料和參數(shù)相同（即特性對稱），且電源由對稱的雙電源+VCC和-VCC提供。

圖中，兩管基極沒有偏置電流，靜態(tài)損耗為0，電路工作在乙類狀態(tài)，信號從基極輸人，從射極輸出，RL為負載，輸出端沒有耦合電容。所以，把圖4-35所示的電路稱為無輸出電容的功率放大電路，簡稱OCL電路。靜態(tài)時，UEQ＝UBQ＝0 輸入電壓的正半周：＋VCC→T1→RL→地 輸入電壓的負半周：地→RL→T2→－VCC OCL電路的輸出功率的計算公式如下：

最大輸出功率：

轉(zhuǎn)換效率：

二、用集成器件實現(xiàn)

TDA2030集成功放芯片：

TDA2030是德律風根生產(chǎn)的音頻功放電路，采用V型5腳單列直插式塑料封裝結構。該集成電路廣泛應用于汽車立體聲收錄音機、中功率音響設備，具有體積小、輸出功率大、失真小等特點。并具有內(nèi)部保護電路。

圖 2.1.1-2 TDA2030芯片

TDA2030管腳功能： 1腳是正相輸入端； 2腳是反向輸入端； 3腳是負電源輸入端； 4腳是功率輸出端； 5腳是正電源輸入端。

圖 2.1.1-3 TDA2030芯片

圖 2.1.1-4 TDA2030典型參數(shù)

TDA2030特點: 1.開機沖擊極小。2.外接元件非常少。

3.TDA2030輸出功率大，Po=18W(RL=4Ω)。4.采用超小型封裝(TO-220),可提高組裝密度。

5.內(nèi)含各種保護電路，因此工作安全可靠。主要保護電路有：短路保護、熱保護、地線偶然開路、電源極性反接(Vsmax=12V)以及負載泄放電壓反沖等。

6．TDA2030A能在最低±6V最高±22V的電壓下工作在±19V、8Ω阻抗時能夠輸出16W的有效功率，THD≤0.1%。

運用集成芯片TDA2030完成音頻功率放大電路的設計，能夠更好地達到設計任務和要求。2.1.2 整體電路

整體電路設計：使用TDA2030加少量外圍元件，輸入端使用高通濾波。

圖 2.1.2-1 音頻功放電路

2.2 各部分電路原理

一、輸入部分

圖 2.2-1 輸入部分電路

R3是直流平衡電阻，同時與C3構成高通響應，用以濾除低頻信號。

二、放大部分

圖 2.2-2 放大部分電路

R1、R2和C2構成負反饋電路，決定電路的電壓增益及低端截止頻率。Au=R1/R2

三、輸出部分

輸出部分負載為揚聲器，阻抗RL=8Ω。

四、保護部分

圖 2.2-3 保護部分電路

R4和C7可以穩(wěn)定頻率，防止電路自激。D1、D2用以保護集成塊 2.3 電路參數(shù)選擇依據(jù)

闡述電路整體方案、各部分電路原理和電路參數(shù)選擇依據(jù)

3、電路仿真和結果

根據(jù)要求，仿真軟件選用multisim，在軟件中連接電路如圖4.1所示：

圖 3-1 電路仿真圖

一、波特圖輸出

圖 3-2 波特圖

由圖可以看出，其仿真的結果，在20Hz-20kHz內(nèi)中后段的波形放大能力基本保持不變化，且放大倍數(shù)約為30dB。符合題目要求。

二、輸出功率

圖 3-3 輸出回路上探針數(shù)據(jù) 圖 3-4 輸出功率圖

輸出功率為8.662W，≥8W，滿足要求。

三、失真分析

圖 3-5 失真分析圖

失真為0.014%，≤10%。滿足要求。

選擇的器件及其參數(shù)

給出部分和整體電路仿真截圖，給出仿真結果及結論。

4、電路加工及測試（可選）

闡述制作電路（畫圖、焊接）的過程及注意事項，給出PCB版圖、實物圖。闡明所用的測試儀表、測試方法，給出測試結果。在最后，針對這次DIY，也有些收獲和感悟。其中最重要的一點就是功放單點接地的問題！一定得慎之慎之處理處理不好功放會有底噪。

圖中R1、R2是輸入落地電阻，C2是直流反饋電容，接地點是小信號地，標記為藍色，；C3、C4、C6、C7是退耦電容，接地端標記為紅色，屬電源地。正確的接地方式為：三個小信號接地點可混合在一條地線上，四個電源地匯集為另一條地線，電源地與小信號地在總接地點處匯合，除總接地點外，兩種地不得有其他連通點。

5、問題解答

1、為什么共射放大電路不宜用作功率放大電路？

共射主要用于放大電壓信號，其輸出功率和效率都很低；而功放不僅需要有放大的電壓信號，還需要有放大的電流信號，只有電壓信號和電流信號都足夠大，才能滿足功放的要求，所以共射放大不宜用作功率放大電路。

2、TDA2030使用時對電路有什么要求？ TD2030使用時類似于集成運放，需要用負反饋電路。

3、如何實現(xiàn)電路的實物制作？

根據(jù)電路圖繪制PCB→將PCB文件導出為PDF文檔格式，采用1：1導出→將PDF打印到菲林上，采用實際大小打印→將打印好PCB菲林平鋪在感光板上，準備曝光→用11W的日光臺燈曝光約15分鐘→曝光完畢后用顯影液進行顯影→準備好腐蝕溶液進行腐蝕→腐蝕結束，鉆孔，準備焊接→焊接元件

6、總結

通過此次的課程設計，我增進了對功率放大電路的了解、掌握了音頻功率放大電路的基本設計方法，對于仿真軟件Multisim也用得更加得心應手，此外我還新學會了利用軟件Altium Designer繪出PCB版圖。同時對于模電的課程的內(nèi)容也有了更加深刻的認識。

電子設計和需要扎實的理論基本功，同時也需要有一定的動手能力。理論加上實踐，才能做等更好。

從選擇題目到開始著手去做，我才發(fā)現(xiàn)自己的模電知識掌握得并不牢固，于是花了很多時間去讀教材相關內(nèi)容，包括基本放大電路的知識，多級放大器，放大電路的反饋和功率放大器等章節(jié)，總算是有了大概的想法和思路。而后便查閱各種論文和書籍資料，瀏覽各樣的電子、電工論壇，看到別人的一些見解和討論，啟發(fā)了我的思路。最終發(fā)現(xiàn)了TDA2030的集成運放具有很大的優(yōu)點，便想用集成運放來實現(xiàn)。我選擇了TDA2030典型電路中的雙電源電路來實現(xiàn)，并揣摩該電路的設計思路和意圖，最終看出了其中的道理。之后便是應用仿真軟件來實現(xiàn)。

制作實物電路圖又是一次挑戰(zhàn)。首先我詢問了一些搞電子設計的同學如何實現(xiàn)實物，得知要先繪出PCB布線再印制、最終把元件焊上去并調(diào)試。軟件Altium Designer的使用對我來說又是一項新鮮事物，我不斷嘗試，學會了如何利用軟件布線。學校開放實驗室給了我們很大的支持和鼓勵，元件的找尋以及板子的印制都不再成為困擾我們的問題。我在沒課的時候就呆在那里焊板子，最終做出了實物。

雖然我做出來的電路滿足了設計要求，但是我仍覺得有些遺憾，那就是這個電路圖我是直接用的TDA2030典型電路，并沒有在此基礎上做什么改進和變化。我想，以后我要更加注重模電這樣的課程的學習，掌握扎實的基礎，才有創(chuàng)新思考的能力。同時我也認識到，電子設計也需要有一定的動手能力。理論加上實踐，才能做得更好。

電路設計、仿真、加工、測試過程中的收獲和體會，對課程的理解，對實際電路的認識等等。

說明：正文小四號宋體。圖表采用五號宋體，圖表分別按順序編號。

表1 選用的元器件型號和數(shù)量 圖1 xxx仿真電路圖

參考文獻

[1].[2].[3].[4].童詩白，華成英.模擬電子技術基礎[M].第四版.北京：高等教育出版社，2006.周文.淺談TDA2030集成音頻功率放大器的制作[J].課程教育研究,2013，(2).朱李明.線性集成電路——TDA2030A[J].集成電路應用，1986,(3).張燕玉，陳國志.實用OCL集成音頻功率放大器的分析方法[J].科技資訊，2010，(3).[5].芮新芳，朱朝霞，牛耀國.使用Altium Designer Winter 09設計印刷電路板之常見問題及使用技巧[J].電腦與電信,2011，(9).[6].吳中華.Altium Designer 10使用快速入門[J].電子制作,2012，(6).

第三篇：模電課程設計

河南理工大學萬方科技學院

模擬電子課程設計

對講機放大電路的設計

專業(yè)班級 ：電氣13-3 姓

名 ：何水源

學

號 ：1316301140

一 設計方案

1．確定前置級電路方案：

①根據(jù)總的電壓放大倍數(shù)，確定放大電路的級數(shù)，實際電路中，為使放大電路的性能穩(wěn)定，都引入了一定深度的負反饋，所以，放大倍數(shù)應留有一定余量。②．根據(jù)輸入，輸出阻抗及頻率響應等方面的要求，確定晶體管的組態(tài)（共射，共基，共基）及靜態(tài)偏置電路。

③．根據(jù)三種耦合方式（阻容耦合，變壓器耦合，直接耦合）的不同特點，選用合適的耦合方式。本電路級間耦合采用阻容耦合方式。

本電路電壓增益為100倍，考慮到電路的輸入電阻不很高（ri>15K）,輸出阻抗也不太低，負載取得電流也不太大（RL=2K）,因此前置級電路采用共射極電路。由于單級放大器的電壓增益為35db左右，兩級放大器的增益為65db左右，考慮到要引入一定深度的負反饋（一般為1+AF=10左右），而電路的增益要求為100倍，所以前置級用兩級共射極電路組成。靜態(tài)偏置采用典型的工作點穩(wěn)定電路。

2.確定功率放大器電路方案：

功率放大器的電路形式很多，有雙電源的OTL互補對稱功放電路、單電源供電的OTL功放電路、BTL橋式推勉功放電路和變壓器耦合功放電路等。這些電路各有特點，可根據(jù)要求和具備的實驗條件綜合考慮，做出選擇。

本方案的輸出功率較小，可采用單電源供電的OCL功放電路，OTL功率放大器由推動級、輸出級組成。推動級采用普通的共射極放大電路，輸出級由互補推動輸出，工作在甲乙類狀態(tài)下，得到較大的輸出功率。

圖1-4是一個OTL功放電路，T4是前置放大級，只要適當調(diào)節(jié)Rp，就可以使IRH、UB5和UB6達到所需數(shù)值，給T5、T6 提供一個合適的偏置，從而使A點電位UA=UC6=VCC/2。

當Ui=Uimsinwt時，在信號的負半周，經(jīng)T4放大反相后加到T5、T6基極，使T6截止、T5導通，這時有電流通過RL，同時電容C5被充電，形成輸出電壓Uo的正半周波形，在信號的正半周，經(jīng)T4放大反相后加到T5、T6基極，使T5導通、T6截止，則已充電的電容C5起著電源的作用，并通過RL，和T5放電，形成輸出電壓Uo的負半周波形。當Ui周而復始變化時，T5、T6交替工作，負載RL上就可以得到完整的正弦波。

為使輸出電壓達到最大峰值UCC/2，采用自舉電路的OTL功放電路。

當Ui=0時，UA=VCC/2，UB=VCC-iR11R2，電容C3兩端電壓UC3=UB-UA=VCC/2-iR11R2。當R11C4乘積足夠大時，則可以認為UC4基本為常數(shù)，不隨Ui而變化。這樣，當Ui為負半周時，T5導通，UA向更正的方向變化。由于B點電位UB=UC4+UA，B點電位也將自動隨著A點電位升高。因而，即使輸出電壓Uo幅度升的很高也有足夠的電流通過T5基極，使T5充分導電。這種工作方式叫“自舉“，意思是電路本身把UB提高了。

四、計算原件參數(shù)

依據(jù)基本設計方案計算元件參數(shù)

電路方案確定以后，要根據(jù)給定的技術要求進行元件參數(shù)的選擇。在確定元件參數(shù)時，可以先從后級開始，根據(jù)負載條件確定后級的偏置電路，然后再計算前級的偏置電路，進一步由放大電路的頻率特性確定耦合電容和旁路電容的電量，最后由電壓放大倍數(shù)確定負反饋網(wǎng)絡的參數(shù)。1).確定電源電壓 Vcc應滿足要求：

Vcc 〉2Vom+VE+VCES Vom= 1.4V VE為三極管發(fā)射極電壓，一般取1~3V，VCES為晶體管飽和壓降，一般取1V。

2．前置放大級參數(shù)確定 a）確定T2級的參數(shù)

集電極電阻R8，發(fā)射極電阻R9，T3型號，基極偏置電阻R6、R7。

Vcc-VCEQ2=ICQ2 R8+VE2 VCEQ2= ICQ2 VCEQ2 > Vom+VCES R9=VE2/ICQ2 指標中，RL=2KΩ，取VE2=3V，VCES=1V； 確定R8=3.5KΩ，R9=1.5KΩ，取標稱值，R8=3.3KΩ，R9=1.5KΩ，則靜態(tài)值ICQ=2mA，VCEQ2=2.4V。確定T2級三極管參數(shù)：

晶體管的選取主要依據(jù)晶體管的三個極限參數(shù)： BVCEO > 三極管c-e間最大電壓VCEmax ICM>三極管工作時的最大電流ICmax PCM > 三極管工作時的最大功耗PCmax VCE最大值為: VCE2max=Vcc IC2的最大值為: IC2max =2ICQ2 T2的最大功耗為：PCmax= VCEQ2 · ICQ 因此T2的參數(shù)應滿足： BVCEO > 12V ICM>2ICQ2 = 4mA PCM > VCEQ2 · ICQ2 = 4.8mW 選用3DG系列小功率三極管，β2=80。確定T2級基極電阻參數(shù)： 選取原則：

1.基極電壓VB2越穩(wěn)定，則電路的穩(wěn)定性越好，需滿足IR ＞ ＞ IB 2.IR不能過大，否則R6、R7的值太小。會增加電源的消耗；使第二級的輸入電阻降低，從而使第一級的放大倍數(shù)降低。

為了使VB2穩(wěn)定同時第二級的輸入電阻又不致太小，按下式選取IR的值： IR=（5 ~ 10）IBQ 硅管 IR=（10 ~ 15）IBQ 鍺管

本電路選用硅管，取 IR= 5 IBQ，則：

T1級發(fā)射極、集電極電阻及靜態(tài)工作點：

因為T1級是放大器的輸入級，其輸入信號比較小，放大后的輸出電壓也不大，所以對于第一級失真度和輸出幅度的要求比較容易實現(xiàn)，主要考慮如何減小噪聲，三極管的噪聲大小與工作點的選取有很大關系，減小靜態(tài)電流對降低噪聲是有利的，但對提高放大倍數(shù)不利，所以靜態(tài)電流不能太小。在工程計算中，一般對小信號的輸入級都不詳細計算，而是憑經(jīng)驗直接選?。?I CQ1 = 0.1~1 mA 硅管

I CQ1 = 0.1~2 mA 鍺管 本電路選用硅管，取IR=5IBQ

取標稱值R1=12K，R4=56，R5=5.6K。T1級三極管參數(shù)：

BVCEO > 12V，ICM > 0.5 mA，PCM > 1.5 mW 選用3DG—三極管可以滿足要求。確定T1級基極電阻參數(shù)： 取IR= 10 IBQ1，VE1 = 3V

耦 合 電 容 ： 2 ～ 10 μF 發(fā)射極旁路電容： 150 ～ 200 μF

d）反饋網(wǎng)絡的計算 Rf = 100R4-R4=5.5K 取Rf = 5.6K，Cf=10μF

根據(jù)上述的計算結果，得到電路圖1-6，可將電路仿真，如不能達到設計要求，修改電路使其達到設計要求。然后將仿真后的電路實際安裝調(diào)試。

五、對講機的安裝

(1)熟悉電路元件，發(fā)對講機裝配零件，檢查和熟悉各種零件 周二，老師首先讓我們熟悉對講機的電路圖和熟悉電路元件，這一天的工作是相對輕松的，僅僅是熟悉電路圖和學習使用常用電子儀器儀表，和識別檢測常用的電子元件。

這一天最重要的就是常用電子元件的識別和檢測。我們常見的電子元件就是電阻、電容、二極管和三極管。電阻上的色帶是就是電阻的色環(huán)標記法，通過色環(huán)來表示電阻的大小，有效數(shù)字、倍率和允許誤差?，F(xiàn)在見到的電阻的色環(huán)有四道和五道的，四道環(huán)的有效數(shù)字是前兩道環(huán)所代表，而五道環(huán)是由前三道所代表。接著識別電容器，電容用于交流耦合、濾波、隔斷直流、交流旁路和組成振蕩電路等，電容的標注分為直接標注和色標法。通過學習，我明白了直接標注的電容是用數(shù)字直接表示電容量，不標單位。標注1～4位整數(shù)時，其單位是pF，標注為小數(shù)時，其單位是μF。也有用三位數(shù)字表示容量大小，默認單位是pF，前兩位是有效數(shù)字，第三位是有效倍率（10m），當?shù)谌皇?時，則對有效數(shù)字乘以0.1。而色標法則同電阻器的標注。檢測電容的方法是利用電容的充放電特性，一般用萬用表電阻檔測試電容的充放電現(xiàn)象，兩只表筆觸及被測電容的兩條引線時，電容將被充電，表針偏轉(zhuǎn)后返回，再將兩表筆調(diào)換一次測量，表針將再次偏轉(zhuǎn)并返回。用相同的量程測不同的電容器時，表針偏轉(zhuǎn)幅度越大說明容量越大。測試過程中，萬用表指針偏轉(zhuǎn)表示充放電正常，指針能回到∞，說明電容沒短路，可視為電容完好?，F(xiàn)在說明在模擬電路中常見的二極管，通常二極管有整流、檢波、穩(wěn)壓、發(fā)光、發(fā)電、變?nèi)荨⒑烷_關二極管等。檢測二極管我們利用的是二極管的正向?qū)щ娦裕驅(qū)ǚ聪蚪刂?，可以判斷管子的好壞。最后說明三極管的識別和檢測，很明顯，一般的三極管就是三個管腳，很容易識別，所以識別三極管重要的是識別三極管是NPN或PNP型，以及各管腳所代表的極性。而這些的判斷都需要使用萬用表。判斷極性：對圓柱型三極管，若管腳處接頭有突出物，則將管腳沖上，順時針依次為EBC極若沒有突出物，則管腳根處間隙較大的兩跟管腳對向自己，順時針依次為EBC極。對半圓型三極管，將管腳向上，半圓向自己，順時針為EBC極。判斷三極管的類型：在基于以上極性判斷的前提下，NPN管，基極接黑表筆，測得電阻較小。PNP管正好相反。以上就是我對常用電子元件的識別和檢測方法。

(2)焊接各種零件并交對講機

周二下午，我們就真正進入到電子技術實習的操作中去了，以前雖然接觸過電烙鐵，但畢竟很少有實際操作過，總是懷有幾分敬畏之心。而電子電路主要是基于電路板的，元器件的連接都需要焊接在電路板上，所以焊接質(zhì)量的好壞直接關系到以后制作對講機的成敗。因此對電烙鐵這一關我們是不敢掉以輕心的。

最終我們在這一天的實習中，焊接了十幾個元件，起初沒經(jīng)驗，將電阻立得老高，這樣既不美觀也不牢靠容易形成虛焊，之后有了經(jīng)驗就采取臥式法，既美觀又牢靠，只是拆卸時稍微麻煩，需要別人幫忙。焊接時雖然膽戰(zhàn)心驚，但還是總結出了心得，就是焊錫要用一點點下去，電烙鐵要在錫水熔化后產(chǎn)生光亮就拿開，這樣就能焊出光亮圓滑的焊點了。將他們插好后就依次拆卸下來，先焊接電阻，再焊接電容，焊接電容時一定要特別注意電容的正負極。然后是三極管，焊接時注意三極管的極性，管腳要放入相應位置。另外，由于這次課程設計使用的電路板并不是印刷好的電路板，所已焊接時電路板上元件的連接要用導線來連接，這就要求我們在焊接之前就要先把原件布局好。焊接完電路板的電子元件后，就要處理電源同電路板的連接，這需要我們引出導線以方便接下來的調(diào)試和數(shù)據(jù)測量。

六、調(diào)試方法

1．仿真調(diào)試步驟：通過仿真測試，如不能達到設計要求，則應修改電路，使其滿足要求。

⑴使用仿真軟件畫出電路原理圖，標出節(jié)點。

⑵對電路進行直流分析，判斷放大電路及功放級的電路狀態(tài)。⑶對電路進行交流分析，通過對不同節(jié)點的分析觀察其幅頻特性和相頻特性是否滿足設計要求。

⑷對電路進行瞬態(tài)分析（示波器），觀察放大級輸出的波形，波形不失真，輸出電壓、失真度、帶寬等指標達到要求。

2．實際電路調(diào)試

在仿真的基礎上，焊好電路并檢查無誤后，即可進行調(diào)試。如果設計正確，前置放大級一般不必調(diào)整就可以正常工作。3．OTL輸出級的簡單調(diào)整方法： ①調(diào)解Rp使A點電位為Vcc/2。②調(diào)解R13使ICQ4、5 =（5 ~ 10）m A 其中 1）、2）兩步要反復調(diào)解，直到達到要求為止。經(jīng)上述調(diào)試后，放大器就能正常工作。按圖1-1 接好線路，K撥在圖中位置，對著Y2講話時，Y1處應能聽到Y1放出的清晰、宏亮的聲音。當K撥到另一位置時，對著Y1講話時，Y2處應能聽到Y1放出的清晰、宏亮的聲音。

最后需要說明的是，如按圖1-1 接好線路后，揚聲器中有廣播電臺的聲音，則應放在放大器的輸入端與地之間接一電容，其容量為0.01μF，也可由試驗確定。

七、實際電路測量數(shù)據(jù)： 信號源電壓：Us=10mV 輸入電壓：Ui=9.66mV

輸入電阻：Ri=[Ui/（Us-Ui）]R=34.7K 前置級輸出電壓：Uo1=0.975V 放大倍數(shù)：Av=Vo1/Ui=97.5 頻寬：29Hz~~2.03MHz 輸出電壓：Uo=2.43V 三極管各極電壓：

T1：VEQ=2.8V;VBQ=3.4V;VCQ=6V T2：VEQ=2.7V;VBQ=3.3V;VCQ=5.6V T3：VEQ=5V;VBQ=5.7V;VCQ=12V T4：VEQ=2.1V;VBQ=2.8V;VCQ=5.8V T5：VEQ=6.2V;VBQ=6.8V;VCQ=12V T6：VEQ=6.4V;VBQ=5.8V;VCQ=0V

八、所用儀器設備 1.計算機及電路仿真軟件。2.信號發(fā)生器。3.示波器。4.穩(wěn)壓電源。5.穩(wěn)壓電源。6.晶體管毫伏表。7.萬用表。

九、心得體會

一周的課程設計在充忙的生活中很快過去了，經(jīng)過一周的課程設計的學習，我已經(jīng)自己能制作一個對講機，這其中的興奮是無法用言語表達的。學習模電這段時間也是我們一學期最忙的日子，不僅面臨著期末考試，而且中間還有一些其他科目的實驗，本周必須完成模電的課程設計。任務對我們來說，顯得很重。為了較好的完成模電的課程設計，我經(jīng)常放學好在實驗室加班。相關知識缺乏給學習它帶來很大困難，為了盡快掌握它的用法，我照著原理圖學習視頻一步一步做，終于知道了如何操作。通過這次設計，我懂得了學習的重要性，了解到理論知識與實踐相結合的重要意義，學會了堅持、耐心和努力，這將為自己今后的學習和工作鋪展了道路。另外，課堂上也有部分知識不太清楚，于是我又不得不邊學邊用，時刻鞏固所學知識，這也是我作本次課程設計的一大收獲。

十、參考資料： 電子技術基礎（模擬部分）康華光 高等教育出版社 模擬電子技術基礎 童詩白 華成英 高等教育出版社 模擬電子技術課程設計 電氣工程系 中原工學院電子電工教研室

電子線路課程設計 華永平華南大學出版社 電子技術基礎實驗與課程設計 高吉祥 電子工業(yè)出版社 電工電子技術實習與課程設計 華榮茂 電子工業(yè)出版社

第四篇：模電課程設計

設計題目

正弦波方波三角波產(chǎn)生電路

電子信息工程082 姓名：XXX

學號:XXXXXXX

目錄

1設計的目的及任務…………………………………………………（3）

1．1 課程設計的目的……………………………………………（3）1．2 課程設計的任務與要求……………………………………（3）1．3 課程設計的技術指標………………………………………（3）總體電路設方案……………………………………………………（4）

2.1 正弦波發(fā)生電路的工作原理…………………………………（4）2.2 正弦波轉(zhuǎn)換方波電路的工作原理……………………………（5）2.3 方波轉(zhuǎn)換成三角波電路的工作原理…………………………（7）2.4 總電路圖………………………………………………………（8）

3單元電路設計…………………………………………………………（9）

3.1 正弦波發(fā)生電路的設計………………………………………（9）3.2 正弦波轉(zhuǎn)換方波電路的設計…………………………………（10）3.3 方波轉(zhuǎn)換成三角波電路的設計………………………………（12）電路調(diào)試或仿真 ……………………………………………………（14）

4．1 電路仿真……………………………………………………（14）4．2 調(diào)試方法與調(diào)試過程………………………………………（12）收獲體會……………………………………………………………（15）參考文獻……………………………………………………………（16）

一 設計的目的及任務

1．1課程設計的目的：

1．掌握電子系統(tǒng)的一般設計方法

2．掌握模擬IC器件的應用

3．培養(yǎng)綜合應用所學知識來指導實踐的能力 4．掌握常用元器件的識別和測試

5．熟悉常用儀表，了解電路調(diào)試的基本方法

1．2課程設計任務與要求：

1.設計一個能產(chǎn)生正弦波、方波、三角波信號發(fā)生器，2能同時輸出一定頻率一定幅度的3種波形：正弦波、和三

角波；

3可以用±12V或±15V直流穩(wěn)壓電源供電；

1．3 課程設計的技術指標：

1．設計、組裝、調(diào)試函數(shù)發(fā)生器

2．輸出波形：正弦波、方波、三角波； 3．頻率范圍 ：在10－10000Hz范圍內(nèi)可調(diào) ；

4．輸出電壓：方波UＰ－Ｐ≤24V，三角波UＰ－Ｐ＝8V，正

弦波UＰ－Ｐ>1V。

RC正弦波振蕩電路

常見的RC正弦波振蕩電路是RC串并聯(lián)式正弦波振蕩電路，它又被稱為文氏橋正弦波振蕩電路。

串并聯(lián)網(wǎng)絡在此作為選頻和反饋網(wǎng)絡。它的電路圖如圖（1）所示： 它的起振條件為：

。它的振蕩頻率為：

它主要用于低頻振蕩。要想產(chǎn)生更高頻率的正弦信號，一般采用LC正弦波振蕩電路。它的振蕩頻率為：

。石英振蕩器的特點是其振蕩頻率特別穩(wěn)定，它常用于振蕩頻率高度穩(wěn)定的的場合。

圖（1）

2.2 正弦波轉(zhuǎn)換方波電路的工作原理:

在單限比較器中，輸入電壓在閥值電壓附近的任何微小變化，都將引起輸出電壓的躍變，不管這種微小變化是來源于輸入信號還是外部干擾。因此，雖然單限比較器很靈敏，但是抗干擾能力差。而滯回比較器具有滯回特性，即具有慣性，因此也就具有一定的抗干擾能

力。從反向輸入端輸人的滯回比較器電路如圖1a所示，滯回比較器電路中引人了正反饋。從集成運放輸出端的限幅電路可以看出，UO＝±UZ。集成運放反相輸人端電位UP＝UI同相輸入端電位

令UN=UP求出的uI就是閥值電壓，因此得出

輸出電壓在輸人電壓u，等于閥值電壓時是如何變化的呢？假設uI<-UT，那么UN一定小于up，因而UO＝+UZ，所以uP=+UYO。只有當輸人電壓uI增大到+UT，再增大一個無窮小量時，輸出電壓UO才會從+UT躍變?yōu)?UT。同理，假設UI>+UT，那么UN一定大于uP，因而UO＝-UZ，所以uP＝-UT。只有當輸人電壓UI減小到-UT，再減小一個無窮小量時，輸出電壓UO才會從-UT躍變?yōu)?UT?？梢?，UO從+UT躍變?yōu)?UT和從-UT躍變?yōu)?UT的閥值電壓是不同的，電壓傳輸特性如圖b)所不。

從電壓傳輸特性上可以看出，當-UT＜uI＜+UT時，UO可能是-UT，也可能是+UT。如果uI是從小于-UT，的值逐漸增大到-UT

實際上，由于集成運放的開環(huán)差模增益不是無窮大，只有當它的差模輸人電壓足夠大時，輸出電壓UO才為±UZ。UO在從+UT變?yōu)?UT或從-UT變?yōu)?UT的過程中，隨著uI的變化，將經(jīng)過線性區(qū)，并需要一定的時間。滯回比較器中引人了正反饋，加快了UO的轉(zhuǎn)換速度。例如，當UO＝+UZ、uP=+UT時，只要uI略大于+UT足以引起UO的下降，即會產(chǎn)生如下的正反饋過程：UO的下降導致uP下降，而UP的下降又使得UO進一步下降，反饋的結果使UO迅速變?yōu)椋璘T，從而獲得較為理想的電壓傳輸特性。本電路中該電路的作用是將正弦信號轉(zhuǎn)變成方波信號，其傳輸特性曲線如下圖所示：

正弦波傳輸特性 2.3 方波轉(zhuǎn)換成三角波電路的工作原理：

當輸入信號為方波時，其輸出信號為三角波，電路波形圖如下：

2.4總電路圖

三 單元電路設計

3.1 正弦波發(fā)生電路的設計

本電路中采用RC橋式正弦波振蕩電路產(chǎn)生正弦波，其電路圖如下所示

RC橋式正弦振蕩電路

該電路Rf回路串聯(lián)兩個并聯(lián)的二極管，如上圖所示串聯(lián)了兩個并聯(lián)的1BH62，這樣利用電流增大時二極管動態(tài)電阻減小、電流減小時動態(tài)電阻增大的特點，加入非線性環(huán)節(jié)，從而使輸出電壓穩(wěn)定。

此時輸出電壓系數(shù)為

Au=1+(Rf+rd)/R1 RC振蕩的頻率為：f0=1/(2∏RC)該電路中R=51K C=10nF f0=1/(2*3.14*51000*10)≈312Hz T=1/f0=1/312=3.2*10S=3.2ms 用Multisim10.0對電路進行仿真得到下圖

3仿真波形

從圖中可得出產(chǎn)生的正弦波最大值Umax=13.000V;T=799.220us×4=3196.88us≈3.2ms.F0=1/T=312Hz.仿真得出的數(shù)據(jù)與理論計算一樣，電路正確。

3.2 正弦波轉(zhuǎn)換方波電路的設計

本電路中采用滯回電壓比較器將正弦波轉(zhuǎn)成方波，其電路原理如下圖所示

滯回電壓比較器電路原理圖

滯回電壓比較器原理前面有描述，此處不贅述。

本電路中用到的穩(wěn)壓管為1N5759A，其穩(wěn)壓電壓為±1.7V 電路中閾值電壓為：

R2R1 UT1=UREF-UZ

R1?R2R1?R2

R2R1 UT2=UREF+UZ

R1?R2R1?R2 本電路中UREF=0，所以

R1 UT1=-UZ

R1?R2

UT2=

R1UZ

R1?R2

用Multisim10.0對其進行仿真得到如下波形圖

波形仿真：

112

t2

四

電路調(diào)試或仿真

4．1 電路仿真

電路總體仿真圖如下所示

4．2 調(diào)試方法與調(diào)試過程

總電路圖如下所示

六

參考文獻

童詩白主編．模擬電子技術基礎（第三版）．北京：高教出版社，2001 李萬臣主編．模擬電子技術基礎與課程設計.哈爾濱工程大學出版社，2001.3 胡宴如主編.模擬電子技術.北京.高等教育出版社，2000

第五篇：模電課程設計

《模擬電子技術課程設計》教學大綱

《Analog circuit course design》

總學時數(shù)： 1周學分數(shù)：1其中：實驗（上機）學時：1周適用專業(yè)：電子信息、通信執(zhí)筆者： 吳學民（副教授）

一、課程的性質(zhì)、目的和任務

本課程是電子信息專業(yè)和通信專業(yè)的學科基礎課--模擬電子技術的一個實踐教學環(huán)節(jié)。

本課程的目的和任務是：使學生初步了解和掌握一個電子電路的設計、調(diào)試的過程；能進一步鞏固課堂上學到的理論知識；對學生進行一些如何進行實際技術工作的訓練。

二、課程教學的基本要求

通過一周的課程設計，使學生掌握一個較為復雜的模擬電子電路的設計和制作的方法；理解教師提供的電子電路的工作原理

三、課程的教學內(nèi)容、重點和難點

本課程主要內(nèi)容是：用一周的時間讓學生獨立進行一個電子電路的設計，制作和調(diào)試。本課程是在模擬電路課程結束之后的一次設計實踐。選題很重要，既要有綜合性，有一定的難度，又要讓學生能在一周內(nèi)完成。以下題目可作為參考：

1．函數(shù)發(fā)生器

2．穩(wěn)壓電源

3．數(shù)字頻率計

4．智力競賽搶答器

5．數(shù)字顯示電容測試儀

6．光電計數(shù)器等

7．功率放大電路

四、課程各教學環(huán)節(jié)的要求

考核環(huán)節(jié)主要根據(jù)學生在課程進行過程中表現(xiàn)出來的求知務實的態(tài)度、動手能力、制作的實驗電路的水平和設計報告綜合評定。按優(yōu)、良、中、差分等。

五、學時分配（略）

六、本課程與其它課程的關系

本課程的先修課程：模擬電子技術。它也為以后的畢業(yè)設計提供一個基礎。

七、教材及教學參考書

1．《電子技術基礎課程設計》孫梅生等編 北京: 高等教育出版社, 1989.10

2．《電子技術實驗與課程設計》 畢滿清 北京: 機械工業(yè)出版社, 1995年10月