4-1.在图示的单管共射放大电路中，已知三极管的β=50，r bb’=200Ω.
①试估算放大电路的静态工作点Q ；
②试估算r be和A v；
③假设换上β=100 三极管，电路其他参数不变，则 Q 点将如何变化
④如果换上β=100 的三极管后，仍保持I EQ (≈I CQ) 不变（此时需调整基极电阻
R b），则 A v如何变化
⑤假设仍用原来β=50的三极管，但调整R b使I EQ 增大一倍，则A v=
①估算Q
I CQ≈βI BQ= 50× = 1mA≈I EQ
V CEQ=V CC-I CQ R C= 12-1×5 = 7V
②估算r be和A v
③当β=100时，如电路其他参数不变，则I BQ不变，即 I BQ仍为，但是I CQ和
V CEQ将发生变化，此时
I CQ=100× = 2mA ≈ I EQ
V CEQ=12-2×5=2V
可见当β=100 增大时，I CQ增大V CEQ减小，静态工作点移近饱和区。
④当β=100，I EQ不变时
r be = 200+=2826Ω≈Ω
A v = - =-
计算结果表明，当β由50增大到100，而 I EQ 保持不变时，由于r be增大了将近一倍，因此|A v| 虽略有增加，但不显著。
⑤当β=50,I EQ=2mA时
r be= 200 +=856Ω
A
= - =
v
上面计算得到的A v值表明，虽然虽然三极管的β不变，但是由于I EQ提高，使r be减小，结果有效地提高了|A v| 。但应注意，不能为了增大|A v| 而无限度地提高I EQ，因为I EQ 太大将使静态工作点进入饱和区，从而导致输出波形出现明显的非线性失真。
4-2.试用微变等效电路法估算所示放大电路的电压放大倍数和输入、输出电阻。已知三极管的β=50, r bb’=100Ω。假设电容 C1 , C2和 C e足够大。
直流通路交流通路
先分别画出放大电路的直流通路和交流通路，以便估算静态工作点以及计算动态技术指标A v,R i和R o
在直流通路中，电容C1,C2和C e开路；因为C1,C2和C e足够大，可视为交流短路，所以，在交流通路中电阻R e2被短路，发射级只有一个电阻R e1，则放大电路的直流通路和交流通路分别如图所示。
根据直流通路的基级回路可以列出如下方程：
I BQ R b + V BEQ + I EQ（R e1+ R e2）= V cc
则：
由交流通路,可知放大电路的电压放大倍数为
R o=R c=2kΩ
在估算电压放大倍数时,因为本电路满足条件(1+β)R e1>>r be,所以也可用下式来近似估算A v 的数值
3-1.场效应管工作点稳定电路如图 3-1所示，图中场效应管为N沟道结型结构。已知场效应管V GS(off)=-4V，I DSS=1mV，V DD=+16V， R G1=160 k，R G2=40 k，R G =1M，R D =10 k，R S =8 k，R L=1M，计算静态工作点Q（I DQ、、V GSQ、V DSQ）。
与自给栅偏压电路不同，工作点稳定电路栅极静态电位不等于0，因此用近似计算法求Q点的方程应为
其中V G为
代入给定参数值，解得V G为
在R S =8 k, I DSS =1mV, V GS(off) =-4V的条件下，（1）、（2）式可写成
V
= I D （3）
GS
（4）
将（3）式代入（4）式中，得
求解此方程，解得
I
=, I D2=
D1
其中I D1=不合题意，舍去，故静态漏极电流I DQ为
=
I
DQ
静态管压降V GSQ、V DSQ分别为
V
=×=(V)
GSQ
V
=16-0535(10+8)=(V)
DSQ
课程设计 课程名称模拟电子技术课程设计题目名称_音频功率放大电路 学生学院材料与能源学院 2011年07月04日
目录 前言 (2) 一、课程设计题目 (2) 二、设计任务和要求 (2) 三、原理电路设计及元件参数 (2) 四、元件清单 (5) 五、电路调试过程与结果 (5) 六、总结和心得体会 (8) 七、参考文献 (9) 八、致谢 (9) 九、附件 (9) 前言
摘要： 功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线形失真尽可能的小，效率尽可能的高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。本文设计的是一个OTL 功率放大器，该放大器采用TDA2030音频放大器芯片，TDA2030音频放大器电路是最常用到的音频功率放大电路，TDA2030是高保真集成功率放大器芯片,输出功率大于10W,频率响应为10~1400Hz,输出电流峰值最大可达3.5A。其内部电路包含输入级、中间级和输出级,且有短路保护和过热保护,可确保电路工作安全可靠。采用正输出单电源供电。 关键词：TDA2030 音频放大器电路OTL 功率放大器非线形失真 一、课程设计题目 音频功率放大电路 二、设计任务和要求 1、要求：设计并制作一个音频功率放大电路（电路形式不限），负载为扬 声器，阻抗8Ω。 2、基本指标：频带宽50H Z ～20kH Z ，输出波形基本不失真；电路输出功率 大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47KΩ。 三、原理电路设计及元件参数 TDA2030是德律风根生产的音频功放电路，采用V型5 脚单列直插式塑料封装结构。如下图所示。该集成电路广泛应用于汽车立体声收录音机、中功率音响设备，具有体积小、输出功率大、失真小等特点。并具有内部保护电路。意大利SGS公司、美国RCA公司、日本日立公司、NEC公司等均有同类产品生产，虽然其内部电路略有差异，但引出脚位置及功能均相同，可以互换。如LM1875。 电路特点： ●外接元件非常少。 ●输出功率大， Po=18W(RL=4Ω)。 ●采用超小型封装 （TO-220）,可提高组装 密度。 ●开机冲击极小。 ●内含各种保护电路，因此工作安全可靠。主要保护电路有：短路保护、热 保护、地线偶然开路、电源极性反接（Vsmax=12V）以及负载泄放电压反冲等。 （1）方案比较与确定：
第六章放大电路中的反馈 自测题 一、在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。 （1）若放大电路的放大倍数为负，则引入的反馈一定是负反馈。（）（2）负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。（） （3）若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。 （）（4）阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。（） 解：（1）×（2）√（3）×（4）√ 二、已知交流负反馈有四种组态： A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈 C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈选择合适的答案填入下列空格内，只填入A、B、C或D。 （1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入； （2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入； （3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入； （4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入。 解：（1）B （2）C （3）A （4）D 三、判断图所示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈，并求 A 或f s u A 。设图中所有电容出反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数 f u 对交流信号均可视为短路。
图 解：图（a ）所示电路中引入了电流串联负反馈。反馈系数和深度负反 馈条件下的电压放大倍数f u A 分别为 L 3 1321f 32131 R R R R R R A R R R R R F u 式中R L 为电流表的等效电阻。 图（b ）所示电路中引入了电压并联负反馈。反馈系数和深度负反馈条 件下的电压放大倍数f u A 分别为 1 2f 2 1R R A R F u 图（c ）所示电路中引入了电压串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条 件下的电压放大倍数f u A 分别为 1 1f u A F 图（d ）所示电路中引入了正反馈。 四、电路如图所示。
实验二 基本放大电路实验 验证性实验——晶体管共射放大电路 1．实验目的 ①掌握放大电路的静态工作点和电压放大倍数的测量方法。 ②了解电路元件参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响。 ③掌握放大电路输入、输出电阻的测量方法。 2．实验电路及仪器设备 ⑴ 实验电路 单管共射放大电路如图1-6所示。 图1-6 单级共射放大电路 R b1 20k Ω R b2 10k Ω R c 、R s 、R L 3k Ω R e 2k Ω C 1、C 2 10μF C e 47μF V 3DG6 β 50~60 V CC 12V ⑵ 实验仪器设备 ①双踪示波器 1台 ②直流稳压电源 1台 ③信号发生器 1台 ④交流毫伏表 1台 ⑤数字（或指针）式万用表 1块 3．实验内容及步骤 ⑴ 测量静态工作点 ①先将直流电源调整到12V ，关闭电源。 ②按图1-6连接电路，注意电容器C 1、C 2、C e 的极性不要接反，最后连接电源线。 ③仔细检查连接好的电路，确认无误后，接通直流稳压电源。 ④按表1-5用数字万用表测量各静态电压值，并将结果记入表1-5中。 表1-5 静态工作点实验数据 ⑵ 测量电压放大倍数 ①按图1-7将信号发生器和交流毫伏表接入放大器的输入端，示波器接入放大器的输出端。调节信号 发生器为放大电路提供输入信号为1kHz 的正弦波i U ，示波器用来观察输出电压o U 的波形。适当调整信号发生器的值，确保输出电压o U 不失真时，分别测出o U 和i U 的值，求出放大电路的电压放大倍数u A 。
图1-7 实验线路与所用仪器连接图 ②观察交流毫伏表读数，保持U i 不变，改变R L ，观察负载电阻改变对电压放大倍数的影响，将测量结果记入表1-6中。 表1-6 电压放大倍数实测数据（保持U i 不变） ⑶ 观察工作点变化对输出波形的影响 调整信号发生器的输出电压幅值（增大放大器的输入电压U i ），观察放大电路的输出电压的波形，使放大电路处于最大不失真电压时，逐个改变基极电阻R b1的值，分别观察R b1变化对静态工作点及输出波形的影响，将所测结果记入表1-7中。 表1-7 R b1对静态、动态影响的实验结果 ⑷ 测量输入电阻R i 及输出电阻R o ①测量输入电阻R i 方法一：测量原理图如图1-8所示，在放大电路与信号源之间串入一固定电阻 R =3k Ω，在输入电压波形不失真的条件下，用交流毫伏表测量U s 以及相应U i 的值，并按式（1-1）计算R i i i s i U R R U U = - （1-1） 方法二：测量原理图如图1-9所示，当R =0时，在输出电压波形不失真的条件下，用交流毫伏表测出输出电压U o1；当R =3k Ω时，测出输出电压U o2，并按式（1-2）计算R i o2 i o1o2 U R R U U = - （1-2） 将两种方法的测量结果计算出的R i 与理论值比较，分析测量误差。R 的取值接近于R i 。
第六章放大电路中的反馈 要得到一个由电流控制的电流源应选用[ ] A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电流串联负反馈 D.电流并联负反馈 要得到一个由电压控制的电流源应选用[ ] A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电流串联负反馈 D.电流并联负反馈 在交流负反馈的四种组态中，要求互导增益A iuf= I O/U i稳定应选[ ] A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电流串联负反馈 D.电流并联负反馈 在交流负反馈的四种组态中，要求互阻增益A uif=U O/I i稳定应选[ ] A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电流串联负反馈 D.电流并联负反馈 在交流负反馈的四种组态中，要求电流增益A iif=I O/I i稳定应选[ ] A.电压串联负反馈 B.电压并联负反馈 C.电流串联负反馈 D.电流并联负反馈 放大电路引入交流负反馈后将[ ] A.提高输入电阻 B.减小输出电阻 C.提高放大倍数 D.提高放大倍数的稳定性 负反馈放大电路产生自激振荡的条件是[ ] =1 =-1 C.|AF|=1 D. AF=0 放大电路引入直流负反馈后将[ ] A.改变输入、输出电阻 B.展宽频带 C.减小放大倍数 D.稳定静态工作点 电路接成正反馈时，产生正弦波振荡的条件是[ ] A. AF=1 B. AF=-1 C. |AF|=1 D. AF=0 在深度负反馈放大电路中，若开环放大倍数A增加一倍，则闭环增益A f将 A. 基本不变 B. 增加一倍[ ]
C. 减小一倍 D. 不能确定 在深度负反馈放大电路中，若反馈系数F增加一倍，闭环增益A f将[ ] A. 基本不变 B.增加一倍 C. 减小一倍 D. 不能确定 分析下列各题，在三种可能的答案(a.尽可能小，b.尽可能大，c.与输入电阻接近)中选择正确者填空： 1、对于串联负反馈放大电路，为使反馈作用强，应使信号源内阻。 2、对于并联反馈放大电路，为使反馈作用强，应使信号源内阻。 3、为使电压串联负反馈电路的输出电阻尽可能小，应使信号漂内阻。在讨论反馈对放大电路输入电阻R i的影响时，同学们提出下列四种看法，试指出哪个（或哪些）是正确的： a.负反馈增大R i，正反馈减小R i； b.串联反馈增大R i，并联反馈减小R i； c.并联负反馈增大R i，并联正反馈减小R i； d.串联反馈增大R i，串联正反馈减小R i； 选择正确的答案填空。 1、反馈放大电路的含义是。(a.输出与输入之间有信号通路，b.电路中存在反向传输的信号通路，c.除放大电路以外还有信号通路) 2、构成反馈通路的元器件。(a.只能是电阻、电容或电感等无源元件， b.只能是晶体管、集成运放等有源器件， c.可以是无源元件，也可是以有源器件) 3、反馈量是指。(a.反馈网络从放大电路输出回路中取出的信号，b.反馈到输入回路的信号，c.反馈到输入回路的信号与反馈网络从放大电路输出回路中取出的信号之比) 4、直流负反馈是指。(a.只存在于直接耦合电路中的负反馈，b.直流通路中的负反馈，c.放大直流信号时才有的负反馈) 5、交流负反馈是指。(a.只存在于阻容耦合及变压器耦合电路中的负反馈，b.交流通路中的负反馈，c.放大正弦波信号时才有的负反馈) 选择正确的答案填空。 1、在放大电路中，为了稳定静态工作点，可以引入；若要稳定放大倍数，应引入；某些场合为了提高放大倍数，可适当引入；希望展宽频
第二章基本放大电路 自测题 一、在括号内用“ ”或“×”表明下列说法是否正确。 （1）只有电路既放大电流又放大电压，才称其有放大作用；（） （2）可以说任何放大电路都有功率放大作用；（） （3）放大电路中输出的电流和电压都是由有源元件提供的；（） （4）电路中各电量的交流成份是交流信号源提供的；（） （5）放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作；（） （6）由于放大的对象是变化量，所以当输入信号为直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化；（） （7）只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。（）解：（1）×（2）√（3）×（4）×（5）√（6）×（7）× 二、试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
图T2.2 解：（a）不能。因为输入信号被V B B短路。 （b）可能。 （c）不能。因为输入信号作用于基极与地之间，不能驮载在静态电压之上，必然失真。 （d）不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。 （e）不能。因为输入信号被C2短路。 （f）不能。因为输出信号被V C C短路，恒为零。 （g）可能。 （h）可能。 （i）不能。因为T截止。
三、在图T2.3所示电路中， 已知V C C ＝12V ，晶体管的β＝100，' b R ＝ 100k Ω。填空：要求先填文字表达式后填得数。 （1）当i U ＝0V 时，测得U B E Q ＝0.7V ，若 要基极电流I B Q ＝20μA ， 则' b R 和R W 之和R b ＝ ≈ k Ω；而若测得U C E Q ＝6V ，则R c ＝ ≈ k Ω。 （2）若测得输入电压有效值i U =5mV 时，输 出电压有效值'o U ＝0.6V ， 则电压放大倍数 u A ＝ ≈ 。 若负载电阻R L 值与R C 相等 ，则带上负载 图T2.3 后输出电压有效值o U ＝ ＝ V 。 解：（1）3 ) ( 565 )(BQ CEQ CC BQ BEQ CC ，；，I U V I U V β-- 。 （2）0.3 120 ' o L C L i o U R R R U U ?-＋；－ 。 四、已知图T2.3所示电路中V C C ＝12V ，R C ＝3k Ω，静态管压降U C E Q ＝6V ；并在输出端加负载电阻R L ，其阻值为3k Ω。选择一个合适的答案填入空内。 （1）该电路的最大不失真输出电压有效值U o m ≈ ； A.2V B.3V C.6V （2）当i U ＝1mV 时，若在不失真的条件下，减小R W ，则输出电压的幅值将 ； A.减小 B.不变 C.增大 （3）在i U ＝1mV 时，将R w 调到输出电压最大且刚好不失真，若此时增大输入电压，则输出电压波形将 ； A.顶部失真 B.底部失真 C.为正弦波 （4）若发现电路出现饱和失真，则为消除失真，可将 。 A.R W 减小 B.R c 减小 C.V C C 减小 解：（1）A （2）C （3）B （4）B
1、设计题目：音频功率放大电路 2、设计任务目的与要求: 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为 扬声器，阻抗8.、 指标：频带宽50HA20kHZ输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W输入灵敏度为100mV输入阻抗不低于47?。 3、整体电路设计: ⑴方案比较： ①利用运放芯片LM1875和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v 和-30v并且电源功率至少要50w,输出功率30w o ②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+19v,另一端接地，负载是阻抗为8」的扬声器，输出功率大于8w0 通过比较，方案①的输出功率有30w,但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。 ⑵整体电路框图： 元器件和电源 信 号 输 出 ⑶单元电路设计及元器件选择： ①单元电路设计： 功率放大器按输出级静态工作点的位置可分为甲类、乙类和甲乙类三种；若按照 输出级与负载的耦合方式，甲乙类又可分为电容耦合（OTL耦合）、直接耦合（OCL 电路）和变压器耦合三种。变压器耦合容易实现阻抗匹配，但体积大，较笨重。 又OCL电路电源输入要求较高，所以采用OTL电路。采用单电源的OTL电路不需要变压器中间抽头，但需要在输出端接上大电容，且低频特性不如OCL好。根据 “虚短”、“虚断”的原理，利用电阻的比值，可求得电路所需的放大倍数，其中可加入一个电位器替代反馈电阻，这样就能够实现电路放大倍数的调整。因为功率放大电路是追求在电源电压确定的情况下，输出尽可能大的功率，可以采取OTL电路来实现。为了提高转换功率，我们要对电路进行改善，这主要围绕功率放大电路频率响应的改善和消除非线性失真来改进电路，因此要用到若干个电阻 电容来保护电路。OTL电路会产生交越失真，为了消除这种失真，应当设置合适的静态工作点，使电路中的两只放大管均工作在临界导通或微导通的状态，这可以
第一章常用半导体器件 1．什么是杂质半导体？有哪2种杂质半导体？ 2．什么是N型杂质半导体？在N型半导体中，掺入高浓度的三价硼元素是否可以改型为P型半导体？ 3．什么是P型杂质半导体？在P型半导体中，掺入高浓度的五价磷元素是否可以改型为N 型半导体？ 4．什么是PN结？PN结具有什么样的导电性能？ 5．二极管的结构？画出二极管的电路符号，二极管具有什么样的导电性能？ 6．理想二极管的特点？ 7．什么是稳压管？电路符号？正向导通，反向截止，反向击穿分别具有什么样的特点？稳定电压Uz指的是什么？稳定电流Iz和最大稳定电流分别指的什么？ 8．二极管的主要应用电路有那些？掌握二极管的开关电路，限幅电路和整流电路的分析。（1）二极管的开关电路，D为理想二极管，求U AO （2）二极管的限幅电路
D为理想二极管时的输出波形D为恒压降模型时的输出波形（3）二极管的单相半波整流电路，求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压）
（4）二极管单相桥式全波整流电路，求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压） 如果图中四个二极管全 部反过来接，求负载上输 出电压的平均值？ （5）二极管的单相全波整流电容滤波电路，定性画出负载上的输出电压的波形求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压）
（6）二极管的单相全波整流电容滤波电路，定性画出负载上的输出电压的波形求负载上输出电压的平均值（即所含的直流电压） 9．什么是晶体管？它的结构和电路符号？（见教材P29页），晶体管是一种电流控制器件，用来表示晶体管的电流控制能力的一个参数是什么？工作在电流放大状态下的电流控制方程是什么？
1.2.1 模拟信号的放大 放大是最基本的模拟信号处理功能，它是通过放大电路实现的，大多数模拟电子系统中都应用了不同类型的放大电路。放大电路也是构成其他模拟电路，如滤波、振荡、稳压等功能电路的基本单元电路。 电子技术里的“放大”有两方面的含义： 一是能将微弱的电信号增强到人们所需要的数值（即放大电信号），以便于人们测量和使用； 检测外部物理信号的传感器所输出的电信号通常是很微弱的，例如前面介绍的高温计，其输出电压仅有毫伏量级，而细胞电生理实验中所检测到的细胞膜离子单通道电流甚至只有皮安（pA,10-12A）量级。对这些能量过于微弱的信号，既无法直接显示，一般也很难作进一步分析处理。通常必须把它们放大到数百毫伏量级，才能用数字式仪表或传统的指针式仪表显示出来。若对信号进行数字化处理，则须把信号放大到数伏量级才能被一般的模数转换器所接受。 二是要求放大后的信号波形与放大前的波形的形状相同或基本相同，即信号不能失真，否则就会丢失要传送的信息，失去了放大的意义。 某些电子系统需要输出较大的功率，如家用音响系统往往需要把声频信号功率提高到数瓦或数十瓦。而输入信号的能量较微弱，不足以推动负载，因此需要给放大电路另外提供一个直流能源，通过输入信号的控制，使放大电路能将直流能源的能量转化为较大的输出能量，去推动负载。这种小能量对大能量的控制作用是放大的本质。 针对不同的应用，需要设计不同的放大电路。 1.2.2 放大电路的四种模型
放大电路的一般符号如图1所示，为信号源电压，Rs为信号源内阻， 和分别为输入电压和输入电流，RL为负载电阻，和分别为输出电压和输出电流。在实际应用中，根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求，放大电路可分为四种类型。 电压放大电路 如果只需考虑电路的输出电压和输出电压的关系，则可表达为 式中为电路的电压增益。前述炉温控制系统中对高温计输出电压信号的放大，就是使用了这种放大电路。 电流放大电路 若只考虑图1中放大电路的输出电流和输入电流的关系，则可表达为 式中为电流增益，这种电路称为电流放大电路。 互阻放大电路 当需要把电流信号转换为电压信号，如前述细胞电生理技术中，需要检测细胞膜离子通道的微弱电流时，则可利用互阻放大电路，其表达式为 式中为放大电路的输入电流，为输出电压，为互阻增益，其量纲为W。这里把信号放大的的概念延伸了，与前述无量纲的电压增益和电流增益不同。 互导放大电路
课程设计报告 学生姓名:张浩学学号：201130903013 7 学 院:电气工程学院 班 级: 电自1116(实验111） 题 目: 模电音频功率放大电路设计 指导教师：张光烈职称: 2013 年 7月 4 日
1、设计题目：音频功率放大电路 2、设计任务目的与要求： 要求：设计并制作用晶体管和集成运算放大器组成的音频功率放大电路，负载为扬声器，阻抗8。 指标：频带宽50HZ～20kHZ，输出波形基本不失真；电路输出功率大于8W；输入灵敏度为100mV，输入阻抗不低于47KΩ。 模电这门课程主要讲了二极管，三极管，几种放大电路，信号运算与处理电路，正弦信号产生电路，直流稳压电源。功率放大器的作用是给音响放大器的负载RL（扬声器）提供一定的输出频率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能大，输出的信号的非线性失真尽可能小，效率尽可能高。功率放大器的常见电路形式有OTL电路和OCL电路。有用继承运算放大器和晶体管组成的功率放大器，也有专集成电路功率放大器。本实验设计的是一个OTL功率放大器，该放大器采用复合管无输出耦合电容，并采用单电源供电。主要涉及了放大器的偏置电路克服交越失真，复合管的基本组合提高电路功率，交直流反馈电路，对称电路，并用multism软件对OTL 功率放大器进行仿真实现。根据电路图和给定的原件参数，使用multism 软件模拟电路，并对其进行静态分析，动态分析，显示波形图，计算数据等操作。 3、整体电路设计： ⑴方案比较： ①利用运放芯片 LM1875和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源分别接+30v和-30v并且电源功率至少要50w，输出功率30w。 ②利用运放芯片TDA2030和各元器件组成音频功率放大电路，有保护电路，电源只需接+19v，另一端接地，负载是阻抗为8Ω的扬声器，输出功率大于8w。 通过比较，方案①的输出功率有30w，但其输入要求比较苛刻，添加了实验难度。而方案②的要求不高，并能满足设计要求，所以选取方案②来进行设计。 ⑵整体电路框图：
第2章基本放大电路 自测题 一．在括号内用“√”和“×”表明下列说法是否正确。 1.只有电路既放大电流又放大电压,才称其有放大作用。(×) 2.可以说任何放大电路都有功率放大作用。(√) 3.放大电路中输出的电流和电压都是有源元件提供的。(×) 4.电路中各电量的交流成分是交流信号源提供的。(×) 5.放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。(√) 6.由于放大的对象是变化量，所以当输入直流信号时，任何放大电路的输出都毫无变化。(×) 7.只要是共射放大电路，输出电压的底部失真都是饱和失真。(×) 二．试分析图T2.2各电路是否能放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。 (a) (b) (c) (d) (e) (f)
(g) (h) (i) 图T2.2 解：图(a)不能。V BB 将输入信号短路。 图(b)可以。 图(c)不能。输入信号与基极偏置是并联关系而非串联关系。 图(d)不能。晶体管基极回路因无限流电阻而烧毁。 图(e)不能。输入信号被电容C 2短路。 图(f)不能。输出始终为零。 图(g)可能。 图(h)不合理。因为G -S 间电压将大于零。 图(i)不能。因为T 截止。 三．在图T2.3 所示电路中，已知12CC V V =, 晶体管β=100，' 100b R k =Ω。填空：要求 先填文字表达式后填得数。 (1)当0i U V =&时，测得0.7BEQ U V =，若要基极电流20BQ I A μ=, 则'b R 和W R 之和 b R =( ()/CC BEQ BQ V U I - )k Ω≈( 565 )k Ω；而若测得6CEQ U V =， 则c R =( ()/CC CEQ BQ V U I β- )≈( 3 )k Ω。 (2)若测得输入电压有效值5i U mV =时， 输出电压有效值' 0.6o U V =， 则电压放大倍数u A =&( /o i U U - )≈( -120 )。 若负载电阻L R 值与c R 相等，则带上 图T2.3 负载后输出电压有效值o U =( ' L o L c R U R R ?+ )=( 0.3 )V 。 四、已知图T2.3 所示电路中12,3CC c V V R k ==Ω，静态管压降6,CEQ U V =并在输出端加负载电阻L R ，其阻值为3k Ω。选择一个合适的答案填入空内。 (1)该电路的最大不失真输出电压有效值om U ≈( A )； A.2V B.3V C.6V (2)当1i U mV =&时，若在不失真的条件下，减小R w ，则输出电压的幅值将( C )； A.减小 B.不变 C.增大
在基本放大电路的三种组态中，输入电阻最大的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 在基本共射放大电路中，负载电阻R L 减小时，输出电阻R O 将[ ] A.增大 B.减少 C.不变 D.不能确定 在三种基本放大电路中，输入电阻最小的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 在电路中我们可以利用[ ]实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的配合。 A 共射电路 B 共基电路 C 共集电路 D 共射-共基电路 在基本放大电路的三种组态中，输出电阻最小的是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 在由NPN晶体管组成的基本共射放大电路中，当输入信号为1kHz,5mV的正弦电压时，输出电压波形出现了底部削平的失真，这种失真是[ ] A.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 以下电路中，可用作电压跟随器的是[ ] A．差分放大电路 B．共基电路 C．共射电路 D．共集电路 晶体三极管的关系式i E =f(u EB )|u CB 代表三极管的 A.共射极输入特性 B.共射极输出特性 C.共基极输入特性 D.共基极输出特性 对于图所示的复合管，穿透电流为（设I CEO1、I CEO2 分别表示T 1 、T 2 管的穿透电 流） A.I CEO = I CEO2 I CEO B.I CEO =I CEO1 +I CEO2 C.I CEO =（1+ 2 ）I CEO1 +I CEO2 D.I CEO =I CEO1 图 [ ] 在由PNP晶体管组成的基本共射放大电路中，当输入信号为1kHz,5mV的正弦电压时，输出电压波形出现了顶部削平的失真，这种失真是[ ] B.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真
第六章 放大电路中的反馈 自测题 一、在括号内填入“√”或“×”，表明下列说法是否正确。 （1）若放大电路的放大倍数为负，则引入的反馈一定是负反馈。（ ） （2）负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。（ ） （3）若放大电路引入负反馈，则负载电阻变化时，输出电压基本不变。 （ ） （4）阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多，引入负反馈后，越容易产生低频振荡。（ ） 解：（1）× （2）√ （3）× （4）√ 二、已知交流负反馈有四种组态： A ．电压串联负反馈 B ．电压并联负反馈 C ．电流串联负反馈 D ．电流并联负反馈 选择合适的答案填入下列空格内，只填入A 、B 、C 或D 。 （1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入 ； （2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入 ； （3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入 ； （4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入 。 解：（1）B （2）C （3）A （4）D 三、判断图T6.3所示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈， 并求出反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数f u A 或f s u A 。 设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
图T 6.3 解：图（a ）所示电路中引入了电流串联负反馈。反馈系数和深度负反 馈条件下的电压放大倍数f u A 分别为 L 3 1321f 3213 1 R R R R R R A R R R R R F u ?++≈++= 式中R L 为电流表的等效电阻。 图（b ）所示电路中引入了电压并联负反馈。反馈系数和深度负反馈条 件下的电压放大倍数f u A 分别为 1 2f 2 1R R A R F u -≈-= 图（c ）所示电路中引入了电压串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条 件下的电压放大倍数f u A 分别为 1 1f ≈=u A F 图（d ）所示电路中引入了正反馈。 四、电路如图T6.4所示。
实验三负反馈放大电路 一、实验目的 1、研究负反馈对放大器放大倍数的影响。 2、了解负反馈对放大器通频带和非线性失真的改善。 3、进一步掌握多级放大电路静态工作点的调试方法。 二、实验仪器 1、双踪示波器 2、信号发生器 3、万用表 三、预习要求 1、认真阅读实验内容要求，估计待测量内容的变化趋势。 2、图3-1电路中晶体管β值为120.计算该放大器开环和闭环电压放大倍数。 3、放大器频率特性测量方法。 说明：计算开环电压放大倍数时，要考虑反馈网络对放大器的负载效应。对于第一级电路，该负载效应相当于C F、R F与1R6并联，由于1R6≤Rf，所以C F、R F 的作用可以略去。对于第二季电路，该负载效应相当于C F、R F与1R6串联后作用在输出端，由于1R6≤Rf，所以近似看成第二级内部负载C F、R F。 4、在图3-1电路中，计算级间反馈系数F。 四、实验内容 1、连接实验线路 如图3-1所示，将线连好。放大电路输出端接Rp4，1C6（后面称为R F）两端，构成负反馈电路。
2、调整静态工作点 方法同实验二。将实验数据填入表3-1中。 表3-1 3、负反馈放大器开环和闭环放大倍数的测试 （1）开环电路 ○1按图接线，R F先不接入。 ○2输入端接如Ui=1mV，f=1kHZ的正弦波。调整接线和参数使输出不是真且无震荡。 ○3按表3-2要求进行测量并填表。 ○4根据实测值计算开环放大倍数和输出电阻R0。 （2）闭环电路 ○1接通R F，按（1）的要求调整电路。 ○2调节Rp4=3KΩ，按表3-2要求测量并填表，计算A uf和输出电阻R0。 ○3改变Rp4大小，重复上述实验步骤。 ○4根据实测值验证A uf≈1/F。讨论负反馈电路的带负载能力。
单极共射放大电路 一、实验目的 （1）掌握用Multisim 13 仿真软件分析单极放大电路主要性能指标的方法。 （2）熟悉掌握常用电子仪器的使用方法，熟悉基本电子元器件的作用。 （3）学会并熟悉“先静态后动态”的电子线路的基本调试方法。 （4）分析静态工作点对放大器性能的影响，学会调试放大器的静态工作点。 （5）掌握放大器的放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。 （5）测量放大电路的频率特性。 二、实验原理 1.基本电路 电路在接通直流电源CC V 而未加入输入信号时（通过隔直流电容1C 将输入端接地），电路中产生的电流、电压为直流量，记为BEQ V ，CEQ V ，BQ I ，CQ I ，由它们确定了电路的一个工作点，称为静态工作的Q 。三极管的静态工作点可用下式近似估算： )7.0~6.0(=BEQ V V 硅管； （0.2~0.3）V 锗管 ()e c CQ CC CEQ R R I V V +-= CC P BQ V R R R R V 2 12++= E BEQ BQ EQ CQ R V V I I -=≈ βCQ BQ I I =
2.静态工作点的选择 放大器静态工作点的选择是指对三极管集电极电流C I （或CE V ）的调整与测试。 在晶体管低频放大电路中，静态工作点的选择及稳定具有举足轻重的作用，直接关系到放大电路能否正常可靠地工作。若工作点偏高（C I 放大），则放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真，此时输出信号o u 的负半周将被削底；若工作点偏低，则易产生截止失真，即o u 的正半周被削顶（一般截止失真不如饱和失真明显）。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试，即在放大电路的输入端加入一定的输入电压i u ，并检查输出电压o u 的大小和波形是否满足要求。如不满足，则应调节静态工作点的位置。 还应说明的是，上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的，应该是相对信号的幅度而言。若输入信号幅度很小，则即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切地说，产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。若须满足较大信号幅度的要求，则静态工作点最好尽量靠近输出特性曲线上交流负载线的中点，如图Q 点，使静态CE V 大致等于电源电压的一半。这样可使交流信号输入时，工作点Q 沿着交流负载线向上或向下移动较大围，使得输出电压的动态围大致在2CEQ V 围变化，从而获得较大的输出电压幅度，且波形上下对称。 实际工作中往往通过调节基极偏置电阻的大小，观察输出波形的变化。当输入电阻逐渐放大时，若要输出波形正、负同时出现削波现象，即表明此时放大电路的静态工作点选择合适，此时放大电路动态围最大。 按照图连好电路，在输入端引入正弦信号，用示波器观察输出。静态工作点
模拟电子电路例题_负反馈放大电路例题: 1. 1.电流并联负反馈可稳定放大器的输出____,这种负反馈放大器的输入电阻____，输出电阻____。 答案：电流，低，高 2.要求多级放大器输入电阻低，输出电阻也低，应该在多级放大器间引入____负反馈。 答案：电压并联 3.要求多级放大器输入电阻高，输出电压稳定，应该在多级放大器中引入____负反馈。 答案：电压串联 4.直流负反馈只能影响放大器的____，交流负反馈只影响放大器的交流____。 答案：静态工作点，性能 5.将放大电路的____的一部分或全部通过某种方式反送到____称作反馈。 答案：输出信号，输入端 6.负反馈使放大电路____降低，但使____得以提高，改善了输出波形的____,展宽了放大电路的____。 答案：放大倍数，闭环放大倍数的稳定性，非线性失真，通频带 7.串联负反馈使输入电阻____，而并联负反馈使输入电阻____。 答案：提高，降低 8.电压负反馈使输出电阻____，而电流负反馈使输出电阻____。 答案：降低，提高 9.反馈深度用____来表示，它体现了反馈量的大小。
答案： 2. 电路如图示，试分别说明 （1）为了使从引到T2基极的反馈为负反馈，图中运放的正反馈应如何标示。 （2）接成负反馈情况下，若,欲使，则R F= (3）在上述情况下，若运放A的A vo或电路中的RC值变化5％，问值也变化5％吗 解：（1）电路按瞬时极性法可判断，若A上端标示为（＋）极时为电压串联负反馈，否则为正反馈。可见上（＋）下（－）标示才正确。
（2）若为电压串联负反馈，因为，则 成立。由，可得 （３）由于只决定于R F和R b2两个电阻的值，因而基本不变，所以值不会改变。 3. 下列电路中，判别哪些电路是负反馈放大电路属于何种负反馈类型那些属于直流反馈，起何作用
BJT 放大电路设计 一、 实验目的 电压放大电路的设计，要求：电压放大倍数：1000；输入电阻：〉100千欧；输出电阻：〈100欧姆；通频带：1kHz-100kHz ； 动态范围：2V ，我们采用bjt 的放大电路来设计，由于输出电阻的限制，我们的最后一级采用的共基电路，电压的放大倍数小于一，因此一二级采用共射放大电路，因为输入电阻过大，我们第一级的放大倍数较小，通过改变电容大小控制通频带。 二、理论推导： 设计的电路图以及交流小信号模型图（采用了两级射极放大器 和一级共射放大器级联 题目要求： 为了设计方便，我们 令： A V 1=10A V 2=100 ，令Vcc=10V ，静态工作点 Vce=5V ， 且输出电阻输入电阻应满足： A V =A V 1A V 2A V 3=1000
R i =(R B1 //R B2 //r be1 )>100k W R B1 >100k W R B2 >100k W r be1 >100k W r be1=(1+b 1 ) V T R E1 V CC R B2 R B3 +R B2 -0.7 r be1=(1+b 1 ) 0.026VR 1 4-0.7 >100 第一级共设放大器： V CE1=V CC -(R C1 +R B4 ) V CC R B2 R B3 +R B2 -0.7 R E1 A V1= -b 1 (R C1 //R B3 //R B4 //r be2 ) r be1 =-10 r be2=(1+b 2 ) V T R E2 V CC R B4 R B3 +R B4 -0.7
化简得： r be2=(1+b 2 ) 0.026R E2 4-0.7 第二级共设放大电路： r be2=(1+b 2 ) V T R E2 V CC R B4 R B3 +R B4 -0.7 r be2=(1+b 2 ) 0.026R E2 4-0.7 V CE2=V CC -(R C2 +R E2 ) V CC R B4 R B3 +R B4 -0.7 R E2 b 2(R C2 //R B5 //(R E3 //R L )r be2 (1+b 3 )) r be3 =100 第三级 R 0=R E3 // r be +(R C2 //R B5 ) 1+b 3
模拟电路基础知识系列之六：反馈放大电路 一、反馈概念的建立 ＊开环放大倍数－－－Ａ＊闭环放大倍数－－－Ａｆ＊反馈深度－－－１＋ＡＦ＊环路增益－－－ＡＦ：1．当ＡＦ＞０时，Ａｆ下降，这种反馈称为负反馈。2．当ＡＦ＝０时，表明反馈效果为零。3．当ＡＦ＜０时，Ａｆ升高，这种反馈称为正反馈。4．当ＡＦ＝－１时，Ａｆ→∞。放大器处于“自激振荡”状态。二．反馈的形式和判断1. 反馈的范围----本级或级间。2. 反馈的性质----交流、直流或交直流。直流通路中存在反馈则为直流反馈，交流通路中存在反馈则为交流反馈，交、直流通路中都存在反馈则为交、直流反馈。 3. 反馈的取样----电压反馈：反馈量取样于输出电压；具有稳定输出电压的作用。（输出短路时反馈消失）电流反馈：反馈量取样于输出电流。具有稳定输 出电流的作用。（输出短路时反馈不消失） 4. 反馈的方式-----并联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电流形式相叠加。Rs 越大反馈效果越好。反馈信号反馈到输入端）串联反馈：反馈量与原输入量在输入电路中以电压的形式相叠加。Rs 越小反馈效果越好。反馈信号反馈到非输入端） 5. 反馈极性-----瞬时极性法：（1）假定某输入信号在某瞬时的极性为正（用+表示），并设信号的频率在中频段。（2）根据该极性，逐级推断出放大电路中各相关点的瞬时极性（升高用+ 表示，降低用－表示）。（3）确定反馈信号的极性。（4）根据Xi 与X f 的极性，确定净输入信号的大小。Xid 减小为负反馈；Xid 增大为正反馈。三. 反馈形式的描述方法某反馈元件引入级间（本级）直流负反馈和交流电压（电流）串联（并联）负
第二章基本放大电路 2.1 在基本放大电路的三种组态中，输入电阻最大的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 2.2在基本共射放大电路中，负载电阻R L 减小时，输出电阻R O 将[ ] A.增大 B.减少 C.不变 D.不能确定 2.3 在三种基本放大电路中，输入电阻最小的放大电路是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 2.4在电路中我们可以利用[ ]实现高内阻信号源与低阻负载之间较好的 配合。 A 共射电路 B 共基电路 C 共集电路 D 共射-共基电路 2.5 在基本放大电路的三种组态中，输出电阻最小的是[ ] A.共射放大电路 B.共基放大电路 C.共集放大电路 D.不能确定 2.6 在由NPN晶体管组成的基本共射放大电路中，当输入信号为1kHz,5mV的正 弦电压时，输出电压波形出现了底部削平的失真，这种失真是[ ] A.饱和失真 B.截止失真 C.交越失真 D.频率失真 2.7以下电路中，可用作电压跟随器的是[ ] A．差分放大电路 B．共基电路 C．共射电路 D．共集电路 2.8 晶体三极管的关系式i E =f(u EB )|u CB 代表三极管的 A.共射极输入特性 B.共射极输出特性 C.共基极输入特性 D.共基极输出特性 2.9 对于图2.9所示的复合管，穿透电流为（设I CEO1、I CEO2 分别表示T 1 、T 2 管 的穿透电流） A.I CEO = I CEO2 ↓I CEO B.I CEO =I CEO1 +I CEO2 C.I CEO =（1+β 2 ）I CEO1 +I CEO2 D.I CEO =I CEO1 图2.9 [ ] 2.10 在由PNP晶体管组成的基本共射放大电路中，当输入信号为1kHz,5mV
模拟电路的基本放大电路知识 1.2.1 模拟信号的放大 放大是最基本的模拟信号处理功能，它是通过放大电路实现的，大多数模拟电子系统中都应用了不同类型的放大电路。放大电路也是构成其他模拟电路，如滤波、振荡、稳压等功能电路的基本单元电路。 电子技术里的“放大”有两方面的含义： 一是能将微弱的电信号增强到人们所需要的数值（即放大电信号），以便于人们测量和使用； 检测外部物理信号的传感器所输出的电信号通常是很微弱的，例如前面介绍的高温计，其输出电压仅有毫伏量级，而细胞电生理实验中所检测到的细胞膜离子单通道电流甚至只有皮安（pA,10-12A）量级。对这些能量过于微弱的信号，既无法直接显示，一般也很难作进一步分析处理。通常必须把它们放大到数百毫伏量级，才能用数字式仪表或传统的指针式仪表显示出来。若对信号进行数字化处理，则须把信号放大到数伏量级才能被一般的模数转换器所接受。 二是要求放大后的信号波形与放大前的波形的形状相同或基本相同，即信号不能失真，否则就会丢失要传送的信息，失去了放大的意义。 某些电子系统需要输出较大的功率，如家用音响系统往往需要把声频信号功率提高到数瓦或数十瓦。而输入信号的能量较微弱，不足以推动负载，因此需要给放大电路另外提供一个直流能源，通过输入信号的控制，使放大电路能将直流能源的能量转化为较大的输出能量，去推动负载。这种小能量对大能量的控制作用是放大的本质。 针对不同的应用，需要设计不同的放大电路。
1.2.2 放大电路的四种模型 放大电路的一般符号如图1所示，为信号源电压，Rs为信号源内阻， 和分别为输入电压和输入电流，RL为负载电阻，和分别为输出电压和输出电流。在实际应用中，根据放大电路输入信号的条件和对输出信号的要求，放大电路可分为四种类型。 电压放大电路 如果只需考虑电路的输出电压和输出电压的关系，则可表达为 式中为电路的电压增益。前述炉温控制系统中对高温计输出电压信号的放大，就是使用了这种放大电路。 电流放大电路 若只考虑图1中放大电路的输出电流和输入电流的关系，则可表达为 式中为电流增益，这种电路称为电流放大电路。 互阻放大电路 当需要把电流信号转换为电压信号，如前述细胞电生理技术中，需要检测细胞膜离子通道的微弱电流时，则可利用互阻放大电路，其表达式为 式中为放大电路的输入电流，为输出电压，为互阻增益，其量纲为W。这里把信号放大的的概念延伸了，与前述无量纲的电压增益和电流增益不同。