收音机课程设计电子技术课程设计-精品

电子技术课程设计

一、课程设计的性质、目的和任务

本课程是电力类、自动化类和计算机类等专业的一门技术基础课，是《电工电子学》课程非常必要的实践训练环节。它的任务是使学生学完了《电工电子学》课程的基本理论，基本知识后，能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统的进行电子电路的工程实践训练，锻炼动手能力，培养工程师的基本技能，提高分析问题和解决问题的能力。为后续课程的学习、各类电子设计竞赛、毕业设计、乃至毕业后的工作打下良好基础。

二、课程设计的基本方案、要求

本课程为实际设计和虚拟设计两个环节。实际设计应使学生学会电子系统设计的基本设计方法，包括：方案选择、框图的绘制、单元电路的设计、参数的计算和元器件的选择。学会电路图的绘制，电子电路的组装与电路的调试。学会检查电路的故障与排除故障的一般方法。虚拟设计环节应使学生学会使用一种电路分析软件（EWB或PSPICES）在计算机上进行电路设计与分析的方法。要求学生所选课题应先在计算机上通过虚拟设计，确定设计方案与电路参数，并达到设计要求后，再到实验室进行实际实验。做到电路设计“虚实结合”。

三、音频放大电路的设计及仿真

（一）设计指标要求

1、电压放大倍数：Au=109

2、最大输出电压：Uo=1.18V

3、频率响应：30Hz—30kHz

4、输入电阻：r i>15kΩ

5、失真度：γ<10%

6、负载电阻：R L=2kΩ

7、电源电压：E C=12～36V

（二）设计步骤和方法

1、选择电路方案

收音机放大电路的框图如下图所示，根据设计指标选择多级放大电路，前置级为电压放大，输出级为功率放大，主要对前置级电压放大电路进行设计。

图1 收音机放大电路的框图

电路方案的确定包括以下几个方面内容：

（1）根据总的电压放大倍数，确定放大电路的级数。

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

（3）根据三种耦合方式的不同特点，选用适当的耦合方式。

2、选择电路

根据上述要求选择的电路如图所示。

图2 音频放大电路原理图

3、计算元器件参数

3.1确定电源电压E C ：

为保证输出电压幅度能达到指标要求，电源电压E C 应满足如下要求：

图3-1 电压、电流输出特性曲线 E C >2V om +V E +V CES 式中：V om 为最大输出幅度

V E 为晶体管发射级电压，一般取V E =1~3V 。 V CES 为晶体管饱和压降，一般取V CES =1V 。

指标要求的最大输出电压V o =1.2V ，给定电源电压E C =12V ，可以满足要求。 （2）确定T 2的集电极电阻R 8和静态工作电流I CQ2。

因为这级的输出电压比较大，为使负载得到最大幅度的电压，静态工作点应设在交流负载线的中点。如图一所示。

由图可知，Q 点在交流负载线的中点，因此的T 2静态工作点满足下列条件。

o om V V 2

(1-1)

因在晶体管的饱和区和截止区，

信号失真很大，为了使电路不产生饱和失真和截止失真，V CEQ2应满足：

V CEQ2>V om +V CES (1-2)

由（1-1）式消去I CQ 2并将（1-2）式代入可得：

取V E =3V ；

V CES =1V 则：

取R 8=6.2k Ω 由（1-1）式消去V CEQ2可得：

（3）确定T 2发射级电阻R 9： 取R 9=1.1k Ω

（4）确定晶体管T 2：

选取晶体管时主要依据晶体管的三个极限参数：

BV CEO >晶体管c-e 间最大电压V CEmax （管子截止时c-e 间电压） I CM >晶体管工作时的最大电流I Cmax （管子饱和时c-e 回路电流） PCM>晶体管工作时的最大功耗P Cmax 由图一可知：I C2最大值为I C2max =2I CQ2 V CE 的最大值V CE2max =E C

根据甲类电路的特点，T 2的最大功耗为：P Cmax =V CEQ2·I CQ2 因此T 2的参数应满足：

BV CEO >E C =24V I CM >2I CQ2=5.4mA P CM > V CEQ2·I CQ2=7.5mW

选用3DG100B ，其参数为：BV CEO >20V ；I CM >20mA ；P CM >400mW ；满足要求。实测β=100。

（5）确定T 2的基极电阻R 6和R 7

在工作点稳定的电路中，基极电压V B 越稳定，则电路的稳定性越好。因此，在设计电路时应尽量使流过R 6和R 7的I R 大些，以满足I R >>I B 的条件，保证V B 不受I B 变化的影响。但是I R 并不是越大越好，因为I R 大，则R 6和R 7的值必然要小，这时将产生两个问题：第一增加电源的消耗；第二使第二级的输入电阻降低，而第二级的输入电阻是第一级的负载，所以I R 太大时，将使第一级的放大倍数降低。为了使V B 稳定同时第二级的输入电阻又不致太小，一般计算时，按下式选取I R 的值：

I R =（5~10）I BQ 硅管 I R =（10~15）I BQ 锗管

⎭⎬⎫

+⋅=+=-L

L CQ CEQ E CQ CEQ C R R R R I V V R I V E 882

22

822由图三：由图二：L

CES om E C R V V V E R )2(2

8-+-<Ω

=⨯-+⨯-

24(

8mA k R R R V E I L E C CQ 72.2)2//2.62.6(324//8822

=+-=+-=Ω

===k mA V

I V R CQ E 1.172.23229