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题目：音频放大器设计

：音频放大器能将频率从20Hz~20kHz的音频信号进行不失真地放大。本次

实验设计通过给定一定的参数指标，基于晶体管放大特性分别对前置级、推动级、

输出级进行设计和调试，引入负反馈以改善音频放大器性能，进行电子电路的安

装、调试、故障排查，使其最终可驱动内阻约8Ω的音响放出音乐。

（一）设计方案：

1.静态工作点

（1）静态工作点的合理设置

当放大器在信号输入时，晶体管各级的电流和电压是直流分量

和交流分量的叠加，静态工作点的位置对输出波形影响很大。

本实验中静态工作点的设置为：电流串联负反馈：2.5V；电压

并联负反馈：1.9V。

（2）静态工作点的稳定与计算方法及偏执电路元件参数的选取；

当温度变化，VBE、β、ICEO、ICBO均受影响，工作点偏移，影

响放大器工作。为使工作点稳定，先稳定ICQ，而ICQ=IEQ，

故稳定IEQ即可。若I1≥IBQ，VE≥VBE，VB=Ec·RB2/(RB1+RB2)

与晶体管无关，近似恒定。IE=VE/RE=(VB-VBE)/RE=VB/RE恒定。

一般情况下以经验计算静态工作点与偏置电路的元件参

数。先确定IBQ，再取IR=(5~10)IBQ,VB=(5~10)VBE,∵VBVBE,

∴VB=VE，则ICQ=βIBQ，VCEQ=Ec-ICQRc-VB，偏执电路元件计算

：RB2=VB/IR,RB1=Ec-VB/IR,RE=VE/IEQ=VB-VBE/ICQ

（3）工作点的调整

晶体管确定后，Ec变动，Rc改变，IB变化会影响工作点。当

Rc、IB确定，Ec会引起整个负载线平行移动，工作点沿IBQ线

移到Q1，Ec、IB确定，Rc改变负载线斜率，Q沿IBQ线移到

Q2，Rc、Ec确定，Q随IB的变化沿负载线移动。一般电路确

定，Rc和Ec也确定，静态工作点取决于IB选择，因此，调整

工作点主要是调整RB。

2.放大器电压放大倍数、输入阻抗、输出阻抗：

主要性能基本放大电路电流串联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路

电压增益

输入电阻

输出电阻

增益稳定性较差提高提高

通频带较窄展宽查宽

非线性失真较大减小减小

3.动态范围：

放大器最大不失真输出信号峰峰值为放大器动态范围。前置或中

级放大器，工作点往往稍偏低，减少管子功耗及输出噪音。末级

放大器要有足够大的动态范围。

对图2放大器，若输出信号动态范围有要求，则根据RL，Vopp、

VE选择放大器工作状态。

（1）Ec≥1.5(Vopp+VCES)+VE

（2）Rc=((Ec-VE-VCES)/Vop-2)RL,VCES=1V

（3）VCEQ=Vop+VCES,ICQ=(Ec-VE-VCES)-Vop/Rc

（4）作直流交流负载线，检验工作状态是否符合要求，否，则

适当修改Ec。

4.频率特性：

设计低频放大器，高频特性的考虑只要在选择晶体管时，f

β=fH即可。

C1=（3~10）1/2πfL(Rs+rBE)C2=(3~10)1/2πfH(Rc+RL)CE=(1+

β)1/2πfL(Rs+rBE)

通常取：C1=C2=（5~20）μF，CE=（50~200）μF

5.设计步骤

（1）根据放大器下列指标选择晶体管：

①选晶体管fβ=fH

②动态范围应保证BVCE