收音机课程设计电子技术课程设计.doc

电子技术课程设计 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：ri15kΩ 5、失真度：γ10% 6、负载电阻：RL=2kΩ 7、电源电压：EC=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EC： 为保证输出电压幅度能达到指标要求，电源电压EC应满足如下要求： 图3-1 电压、电流输出特性曲线 EC2Vom+VE+VCES 式中：Vom为最大输出幅度 VE为晶体管发射级电压，一般取VE=1~3V。 VCES为晶体管饱和压降，一般取VCES=1V。 指标要求的最大输出电压Vo=1.2V，给定电源电压EC=12V，可以满足要求。 （2）确定T2的集电极电阻R8和静态工作电流ICQ2。 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T2静态工作点满足下列条件。 (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，VCEQ2应满足： VCEQ2Vom+VCES (1-2) 由（1-1）式消去ICQ2并将（1-2）式代入可得： 取VE=3V；VCES=1V 则： 取R8=6.2k 由（1-1）式消去VCEQ2可得： （3）确定T2发射级电阻R9： 取R9=1.1k （4）确定晶体管T2： 选取晶体管时主要依据晶体管的三个极限参数： BVCEO晶体管c-e间最大电压VCEmax（管子截止时c-e间电压） ICM晶体管工作时的最大电流ICmax（管子饱和时c-e回路电流） PCM晶体管工作时的最大功耗PCmax 由图一可知：IC2最大值为IC2max=2ICQ2 VCE的最大值VCE2max=EC 根据甲类电路的特点，T2的最大功耗为：PCmax=VCEQ2·ICQ2 因此T2的参数应满足： BVCEOEC=24V ICM2ICQ2=5.4mA PCM VCEQ2·ICQ2=7.5mW 选用3DG100B，其参数为：BVCEO20V；ICM20mA；PCM400mW；满足要求。实测β=100。 （5）确定T2的基极电阻R6和R7 在工作点稳定的电路中，基极电压VB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R6和R7的IR 大些，以满足IRIB的条件，保证VB不受IB变化的影响。但是IR并不是越大越好，因为IR大，则R6和R7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IR太大时，将使第一级的放大倍数降低。为了使VB稳