實踐報告
課程名稱： 電子電路設計與實踐（一）
題目： 寬頻功率放大器
院系班級
學生姓名
學號完成日期： 2009 年 10 月 15 日
一． 電路可實現的功能
該電路由二級直接耦合放大電路和兩個射級跟隨電路組成，可以將20hz~2000khz的輸入訊號放大100倍，並且無明顯失真，輸入阻抗大於500k，輸出阻抗小於500.
二． 涉及到的原理及計算
電路原理如下圖:
pcb圖：
電路原理：
（1）、二級阻容耦合放大電路
電路中的二級直接耦合放大電路是由兩個共射級放大電路組成。
下圖為一級放大：
直流電源vcc通過電阻rb使三極體的發射結正向偏置，並產生基極電流ib。直流電源vcc通過電阻rc，給集電結反向偏置，以保證**管工作在放大狀態。另外集電極電阻rc可以將集電極電流的變化轉化為電壓的變化，再送到放大電路的輸出端。
電容cb1和cb2稱為隔直電容或者耦合電容，其作用是隔直通交。
ui是待放大的交流輸入訊號，經電容cb1加在基極與發射極間的輸入迴路中必將引起積極電流ib的變化，ic也將隨之變化。由uce=vcc-icrc，集電極電阻rc將電流ic的變化轉換成電壓uce的變化經電容cb2，傳送到輸出端，即輸出訊號uo。
電壓放大倍數
輸入電阻 ri＝rbrbe
輸出電阻 ro≈rc
（2）、三極體靜態工作點
當流過偏置電阻rb的電流遠大於三極體的基極電流ib時，則它的靜態工作點可用下式估算：
uce＝ucc－ic（rc＋re）
（3）、負反饋
反饋技術可以改善放大器的效能，因此廣泛應用於各種放大電路。但會影響放大電路的增益，使增益減小。
反饋放大電路的組成
輸入訊號淨輸入訊號輸出訊號
xixidxo
xf基本關係式
開環放大倍數a=xo/xid
反饋係數f=xf/xo
閉環放大倍數af=xo/xi
xid=xi-xf
af=xo/xi=axid/(xid+afxid)=a/（1+af）
負反饋方程af=a/（1+af ） 開環放大倍數af 反饋深度1+af
當|1+af|>>1，|af|≈|1/f|=1/f,為深度負反饋。
二級阻容耦合放大電路加上負反饋後放大倍數計算：
（4）、射隨電路
射極跟隨器是一種共集接法的電路見下圖，它從基極輸入訊號，從射極輸出訊號。它具有高輸入阻抗、低輸出阻抗、輸入訊號與輸出訊號相位相同的特點 。
1、輸入阻抗從上圖（b）電路中，從1、1`端往右邊看的輸入阻抗為：ri=ui/ib=rbe+(1+β)rel 式中：rel=re//rl,rbe是電晶體的輸入電阻，對低頻小功率管其值為：
rbe=300+(1+β)(26毫伏）/（ie毫伏）在上圖（b）電路中，若從b、b』端往右看的輸入阻抗為ri=ui/ii=rb//rio.由上式可見，射隨器的輸入阻抗要比一般共射極電路的輸入阻抗rbe高（1+β）倍。
2、輸出阻抗將es=0,從上圖（c）的e、e"往式看的輸出阻抗為：ro=uo/ui=(rbe+rsb)/(1+β),式中rs=rs//rb, 若從輸出端0、0』往左看的輸出阻抗為ro=ro//reo
3、電壓放大倍數根據上圖（b）等效電路求得：kv=uo/ui=(1+β)rel/[rbe+(1+β)rel], 式中：rel=re//rl,當(1+β)rel>>rbe時，kv=1,通常kv<1.
（5）、電路引數的設計
(1)電阻re的選擇
式中β的取值範圍為240~300之間，ub選擇3-5v，ib可根據β和icm選擇。
(2)電阻rb1，rb2的選擇
流過rb2的電流irb一般為（5-10）ib，所以，rb1，rb2可由下式確定
(3)電阻rc的選擇
式中，具體選擇rc時，應滿足電壓放大倍數|au|的要求。
此外，電容c1、c2和ce可選擇10μf左右的電解電容。
三． 操作步驟：
1， 在網上查詢合理的並符合要求的電路圖。
2， 計算電路中各個電阻的阻值以符合作業要求。
3， 在麵包板上搭電路，用滑動變阻器代替固定阻值的電阻，進行除錯。
4， 除錯完成後注意記錄電路中所測得的資料以便計算。對於不能用固定阻值代替的，仍用滑動變阻器。
5， 在altium designer 6.0軟體上畫原理圖，pcb圖。
6， 然後做板，鑽孔，焊接。
7， 完成電路板後，從新檢驗並除錯。
8， 完成實驗報告。
五．測試的相關引數
1、(1) 靜態工作點的測量
測量放大器的靜態工作點，應在輸入訊號ui＝0的情況下進行，即將放大器輸入端與地端短接，然後選用量程合適的直流毫安表和直流電壓表，分別測量電晶體的集電極電流ic以及各電極對地的電位ub、uc和ue。一般實驗中，為了避免斷開集電極，所以採用測量電壓ue或uc，然後算出ic的方法，例如，只要測出ue，即可用
算出ic（也可根據，由uc確定ic），
同時也能算出ube＝ub－ue，uce＝uc－ue。
為了減小誤差，提高測量精度，應選用內阻較高的直流電壓表。
(2) 靜態工作點的除錯
放大器靜態工作點的除錯是指對管子集電極電流ic（或uce）的調整與測試。
靜態工作點是否合適，對放大器的效能和輸出波形都有很大影響。如工作點偏高，放大器在加入交流訊號以後易產生飽和失真，此時uo的負半周將被削底，如圖(a)所示；如工作點偏低則易產生截止失真，即uo的正半周被縮頂，如圖(b)所示。這些情況都不符合不失真放大的要求。
所以在選定工作點以後還必須進行動態除錯，即在放大器的輸入端加入一定的輸入電壓ui，檢查輸出電壓uo的大小和波形是否滿足要求。如不滿足，則應調節靜態工作點的位置。
(ab)
改變電路引數ucc、rc、rb（rb1、rb2）都會引起靜態工作點的變化，但通常多採用調節偏置電阻rb2的方法來改變靜態工作點，如減小rb2，則可使靜態工作點提高等。
2、輸入電阻ri的測量
為了測量放大器的輸入電阻，按圖電路在被測放大器的輸入端與訊號源之間串入乙個已知電阻r，在放大器正常工作的情況下， 用交流毫伏表測出us和ui，則根據輸入電阻的定義可得
輸入、輸出電阻測量電路
測量時應注意下列幾點:
① 由於電阻r兩端沒有電路公共接地點，所以測量r兩端電壓 ur時必須分別測出us和ui，然後按ur＝us－ui求出ur值。
② 電阻r的值不宜取得過大或過小，以免產生較大的測量誤差，通常取r與ri為同一數量級為好。
2、輸出電阻r0的測量
按圖電路，在放大器正常工作條件下，測出輸出端不接負載 rl的輸出電壓uo和接入負載後的輸出電壓ul，根據
即可求出
在測試中應注意，必須保持rl接入前後輸入訊號的大小不變。
3、放大倍數的測量
六．遇到的困難及解決辦法
剛開始除錯時放大倍數無法達到要求並且波形有明顯的失真，初步判斷可能是因為負反饋電路的電阻過小，偏置電阻的阻值設定不合理，以及電路有零點漂移。通過對電阻的除錯情況有所改善，但仍有點失真，經逐步的檢查，發現訊號源的ui=400mv，後來經過調節訊號源，電路各個指標均符合要求。
七．心得
這次做作業過程中有很多體會。有好多收穫，這學期我們開始學習模擬電路，自然以後的作業也會越來越難，但這對與我們來說是一件好事，我們可以更深入學習並掌握電子知識，這對於我們是有幫助的。隨著機電學習的深入，有好多同學選擇了放棄，但我認為，既然選擇就應該堅持下去。
也無論能否出成績，只要自己能學到更多的東西，滿足自己的興趣，足矣。
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