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低频小信号放大器电路设计毕业论文摘要低频小信号放大器电路设计摘要实用性低频小信号放大器电路设计，它主要用于使用前置放大器的低频小信号的电压经过集成块LM358的放大使其增益二十几倍，达到信号放大的作用，本文介绍了其基本原理，内容，与低频放大微弱信号放大能力的技术路线，设计电路图方案等。
本系统是基于(IC)LM358设计而成的一种低频小信号放大器，整个电路主要由稳压电源，前置放大电路，波形变换电路3部分。
电源主要是为前置放大器提供稳定的直流电源。
前置放大器主要是由ML358一级放大电路和ML358二级放大电路组成，第一级可以将电压放大5倍，第二级可以放大1-5倍，总增益20-25倍，接通电源后，信号发生器产生信号，示波器用于变换的波形显示。
通过波形的数据变化，计算出增益效果，是否满足设计需求。
该设计的电路结构简单，实用，充分利用了集成功放的优良性能。
实验结果表明，前置放大器的带宽，失真，效率等方面具有较好的指标，具有较高的实用性，为小信号放大器的设计是一个广泛的思考。
关键词：低频小信号，电压放大，前置放大级电路，集成块LM358AbstractDesign of low frequencysmall signal amplifierAbstract：The utility of low frequency small signal amplifier circuit design, it is mainly used for voltage low frequency small signal using a pre amplifier after amplification integrated block LM358 has gain 20 times, achieve signal amplification effect, this paper introduces the basic principle, content, and low frequency amplification technology route of weak signal amplificationability, circuit design scheme.The system is based on (IC) a low frequency small signal amplifier LM358 designed, the whole circuit is mainly composed of a regulated power supply, preamplifier circuit, a waveform transform circuit 3 parts. The power supply is mainly to provide a stable DC power for the preamplifier. The preamplifier is mainly composed of ML358 amplifier and ML358 two stage amplifier circuit, the first stage of the voltage can be magnified 5 times, second can be magnified 1-5 times, 20-25 times of the total gain, power, signal generator generates a signal, oscilloscope is used to transform the waveform display. By the waveform data changes, calculated the gain effect, whether meet the design requirements.The design of the circuit structure is simple, practical, make full use of the excellent performance of the integrated amplifier. The experimental results show that, the pre amplifier bandwidth, distortion, has better efficiency indicators, and has higher practicability, designed for small signal amplifier is a broad thinking.Keywords:Lowfrequency smalsignal,voltage amplification,preamplifiercircuit，Integrated block LM358 常州工学院延陵学院毕业设计说明书目录第1章绪论 (1)前言 (3)1.1课题研究背景 (3)1.2课题主要研究内容 (4)第2章设计方案分析 (5)2.1设计任务 (6)2.2设计分析 (7)2.2.1设计技术指标 (7)2.2.2集成块LM358的介绍 (8)2.3 LM358概述 (9)2.3.1 LM358的原理与应用 (9)2.3.2 LM358行情介绍 (10)第3章前置放大器的设置原理描述 (10)3.1总体方框图设计 (11)3.2方案设计与论证 (12)3.3前置放大电路设计 (13)3.4电压跟随器电路设计 (16)第4章软件介绍 (17)4.1 proteus仿真软件概述 (19)第5章系统的软硬件调试 (22)5.1实验电路功能的测试 (23)5.2硬件调试 (23)5.2.1上电前的调试 (23)5.2.2 上电调试 (24)5.3各模块调试 (24)5.4整机调试 (25)第6章详细元器件清单 (25)6.1电路图汇总 (26)6.2实验仪器清单 (26)6.3实验元器件清单如下表 (27)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (31)附录 (32)第1章绪论前言在科学研究和工程实践中，经常遇到的微伏级信号的检测有问题，如材料分析的地震波速度，测定，测量卫星信号接收器的荧光强度，红外检测的生物信号测量等。
低频小信号放大器设计课程设计总结引言低频小信号放大器是电子工程领域中常见的电路设计，旨在通过放大来增加信号的幅度，使其能够更好地被后续电路处理。
本文将从设计思路、关键参数选择、电路设计以及测试结果等方面对低频小信号放大器进行全面而详细的探讨。
设计思路设计低频小信号放大器首先需要明确目标，包括放大倍数、频率响应、输入阻抗、输出阻抗等。
然后根据目标需求，选择适合的放大器拓扑结构，如共射、共基、共集等，通过合理的电路设计实现对目标的满足。
关键参数选择选择合适的关键参数对于低频小信号放大器的设计至关重要。
下面是几个在设计过程中需要重点考虑的参数：放大倍数决定了信号放大的程度，根据信号源的输入和后续电路的需求，选择适合的放大倍数是关键之一。
频率响应低频小信号放大器一般要求在特定的频率范围内保持平坦的增益特性。
选择合适的频率范围和频率响应是设计中需要充分考虑的因素。
输入阻抗影响到信号源的负载效果，选择适当的输入阻抗可以提高电路的灵敏度和稳定性。
输出阻抗影响到后续电路的负载效果，选择适当的输出阻抗可以使信号能够正常传递给后续电路。
电路设计在进行电路设计时，需要注意以下几个方面：选择元器件根据设计要求选择合适的元器件，包括晶体管、电阻、电容等。
选择元器件需要综合考虑其参数和性能。
确定偏置电路对于放大器电路，偏置电路的设计很重要。
合理的偏置电路可以保证电路的稳定性和线性度。
考虑负反馈负反馈可以提高放大器的稳定性和线性度，合理运用负反馈可以改善整体性能。
对电源稳定性要求电源的稳定性对于放大器的工作非常重要，需要对电源进行合理设计以保证放大器的工作正常稳定。
测试结果最后，对设计好的低频小信号放大器进行测试是验证设计是否满足要求的关键环节。
需要对放大器的输入输出、频率响应、失真和抗干扰能力进行全面的测试，并进行相应的调整和优化。
结论低频小信号放大器的设计需要考虑多个关键参数和设计思路，经过充分的设计和测试后，可以获得满足要求的放大器电路。
课题3.1放大器的基本概念课型新课授课班级授课时数 1教学目标1．了解扩音机的方框图，知道放大器的放大倍数，会计算增益2．了解单级低频小信号放大器的基本组成，明确电路中电压电流符号法则等3．理解设置静态工作点的作用教学重点静态工作点的作用教学难点增益和静态工作点学情分析教学效果讲解法、读书指导法教后记新课A ．引入在电子线路中，能将微弱的电信号放大，转换或较强的电信号的电路，称为放大器。
B ．新授课3.1.1 放大器概述 一、晶体三极管的基本结构1．方框图2．特点 放大器：① 输出功率比输入功率大。
② 有功率放大作用。
变压器的输入功率与输出功率相同，因此不能称为放大器。
3.1.2 放大器的放大倍数一、放大倍数的分类 1．电压放大倍数A v iov v A v =2．电流放大倍数A i ioi i A i = 3．功率放大倍数A p v i p A A V I V I P P A ⋅===ii oo o 1 二、放大器增益放大倍数较大，可取对数，称为增益Ｇ。
单位为分贝（用dB表示）。
1．功率增益G p = 10 lg A p（dB）2．电压增益G v = 20 lg A v（dB）3．电流增益G i = 20 lg A i（dB）例题：1．放大电路第一级40 dB，第二级 -20 dB，求总的增益，解：总的增益为(40- 20) dB = 20dB2．电压放大倍数为1 000，电流放大倍数为100，功率放大倍数为多少？解：G p= 10 lg (1000 ⨯ 100 ) = 50 dBG v= 20 lg1 000 = 60 dBG i= 20 lg100 = 40 dB3．第一级电压放大倍数为0.01，第二级为1 000，求总放大倍数和增益。
解一：A v = 0.01 ⨯ 1 000 = 10G v = 20 lg A v = 20 dB解二：G v1= 20 lg 0.01dB = - 40 dBG v2 = 20 lg1 000dB= 60 dBG v = G v1 + G v2 = 20 dB3.2单级低频小信号放大器低频信号：20 Hz ～20 kHz3.2.1电路的说明一、电路的组成和电路图画法1．电路中各元件名称GＣ是集电极电源，通过集电极电阻供给集电结的反向偏压。
课题3.1~3.2放大器的基本概念课型新课授课班级17机电授课时数 2教学目标1．了解扩音机的方框图，知道放大器的放大倍数，会计算增益2．了解单级低频小信号放大器的基本组成，明确电路中电压电流符号法则等3．理解设置静态工作点的作用教学重点静态工作点的作用教学难点增益和静态工作点学情分析学生已经了解三极管的基本特点及作用教学方法讲解法、读书指导法、讨论法教后记通过本次课的学习，学生对三极管的作用已有了一个基本认识，同时也能通过读图利用公式进行计算三极管的静态工作点和增益，但对于增益的求解还存在一些困难，主要是因为学生在对数学习这一块掌握不是很好A ．引入在电子线路中，能将微弱的电信号放大，转换或较强的电信号的电路，称为放大器。
B ．新授课3.1 放大器的基本概念3.1.1 放大器概述 一、晶体三极管的基本结构 1．方框图2．特点 放大器：1 输出功率比输入功率大。
2 有功率放大作用。
变压器的输入功率与输出功率相同，因此不能称为放大器。
3.1.2 放大器的放大倍数 一、放大倍数的分类 1．电压放大倍数A vio v v A v =2．电流放大倍数A iioi i A i =3．功率放大倍数A pv i p A A V I V I P P A ⋅===ii oo o 1 二、放大器增益放大倍数较大，可取对数，称为增益Ｇ。
单位为分贝（用dB 表示）。
1．功率增益G p = 10 lg A p （dB ） 2．电压增益G v = 20 lg A v （dB ） 3．电流增益G i = 20 lg A i （dB ） 例题：1．放大电路第一级40 dB ，第二级 -20 dB ，求总的增益，（学生思考：变压器是否是放大器）（教师画电路图，讲解放大器的基本工作原理）（师生共同得出结论：变压器不是放大器）（教师讲解电压放大倍数，学生探讨研究电流和功率的放大倍数）（教师讲解放大倍数的增益表示法，学生练解：总的增益为(40- 20) dB = 20dB2．电压放大倍数为1 000，电流放大倍数为100，功率放大倍数为多少？解：G p= 10 lg (1000 ⨯ 100 ) = 50 dBG v= 20 lg1 000 = 60 dBG i= 20 lg100 = 40 dB3．第一级电压放大倍数为0.01，第二级为1 000，求总放大倍数和增益。
解一：A v = 0.01 ⨯ 1 000 = 10G v = 20 lg A v = 20 dB解二：G v1= 20 lg 0.01dB = - 40 dBG v2 = 20 lg1 000dB= 60 dBG v = G v1 + G v2 = 20 dB3.2单级低频小信号放大器低频信号：20 Hz ～20 kHz3.2.1电路的说明一、电路的组成和电路图画法1．电路中各元件名称GＣ是集电极电源，通过集电极电阻供给集电结的反向偏压。
G B－基极电源，通过R b供给发射结的正向偏压。
2．单电源供电电路中，G C通过R b供给晶体管发射结所需的正向偏置电压。
3．以电位表示电源的放大器画法。
C1、C2是耦合电容，隔直通交。
二、电路中电压和电流符号写法的规定1．直流分量物理量和下标均大写。
2．交流分量物理量和下标均小写。
3．总量直流分量和交流分量总和，其物理量为小写，下标为大写。
3.2.2放大器的静态工作点习）（教师讲解例题，示范学生增益的具体应用）（教师图示讲解，单级低频小信号放大器及各元件的应用）（教师讲解，交直流量的具体写法，学生练习）一、静态：将放大器的输入端短路，即放大器处于无信号输入的状态。
二、Q 点：三极管直流电压V BE 、V CE 和对应的I B 、I CI BQ =bBEQG R V V -I CQ = β I BQ V CEQ = V G - I CQ R C三、静态工作点的作用（1）当输入正弦信号V i 时，在其正半周，发射结导通，负半周，发射结截止，即负半周信号不能输入三极管，无信号输出。
（2）合适的静态工作点可避免信号的负半周出现截止失真。
（3）流经G C -R b -V BE 结-地回路的电流，称为偏置电流。
提供偏置电流的目的是为了减小截止失真。
（教师讲解静态工作点的重要意义及概念）（师生共同推导静态工作点的计算公式）练习习题三3-3，3-5小结1．放大器概述 2．方框图 3．增益4．电路组成及形成 5．静态工作点的作用布置作业习题三 3-2，3-3，3-4，3-5 补充：1以下放大电路框图，求各级电压V o1、V o2、V o3。
2求上题总的电压放大倍数及总的增益。
3已知某放大器的输出电压为100 mV ，电压增益为20 dB ，求输入电压。
应点明：1多路放大，倍数相乘，但增益相加。
2增益为“负号”，也带进另算。
课题3.3共发射极电路的放大和反相作用课型新课授课班级17机电授课时数 2教学目标1．知道共发射极电路的构成2．理解放大电路的工作原理，会画各物理量的波形3．会画放大电路的直流通路，交流通路教学重点各物理量的波形及表达式教学难点物理量交、直流表示学情分析学生熟悉三极管的电流放大作用和静态工作点教学方法讲授法、图解法、讨论法、多媒体演示法教后记通过本次课的学习，学生掌握了三极管的电流放大作用，并且能通过图形分析求解画出直流通路和交流通路A ．复习1．电路中电压和电流符号写法 （1）直流分量：I B ，I C （双大） （2）交流分量：i b （双小）（3）总量：（物理量变化）i B （小，大） 2．静态：把放大器的输入端短路I BQ =bBEQG R V V -I CQ = βI BQ V CEQ = V G - I CQ R CB ．新授课3.3 共发射极电路的放大和反相作用一、放大器的工作原理 1．输入信号为v i经C 1耦合加到b 、e 极。
2．基极电流i B = i b + I BQ 集电极电流i C = i C + I CQ 3．输出电压V CE = V G - i C R C = V G - ( I CQ + i c ) R c= V G - I CQ R c - i c R c = V CEQ - i c R c经电容耦合后V CE = -i c R c V o = - i c R c负号表示，i c 增加，V ce 减小，V ce 与i c 反相关系。
4．特点（1）为了使放大器不失真地放大信号，必须建立合适的静态工作点。
（2）单级共发射极放大电路兼有放大和反相作用。
（3）在交流放大器中同时存在直流分量和交流分量。
二、波形分析三、直流通路与交流通路 1．直流通路（学生思考回答问题）（教师布置任务，学生利用静态工作点公式计算）（较适以波形图的方式为学生讲解共射极电路的放大和反相原理及过程）（学生自学，此电路工作特点）（教师讲解交直流电路的具体画把电容视为开路，可计算静态工作点。
2．交流通路容抗小的电容器及内阻小的电源，交流压降小，可视为短路。
法，学生练习具体电路）练习1．已知V i画出V o2．已知i c画出V o3．练习画直流通路和交流通路小结1．共射极放大器有放大作用2．输入电压与输出电压有倒相作用布置作业设输入v i 在基极的电流i D 幅值为30 A ，画出各量的波形。
解：I BQ ≈k30012A = 40μA I CQ = （50⨯40）μA = 2mA V CEQ = （12 - 2 ⨯ 2）V = 8 Vi c 幅值 = β ( 动幅值 ) =（50⨯ 30）μA = 1.5 mA i c 最大 = I CQ + i c 幅值 =（2 + 1.5）mA = 3.5 mA i c 最小 = I CQ - i c 幅值 =（2 - 1.5）mA = 0.5 mA300KΩ300KΩC 1C 2 v CE /V课题3.4 放大电路的分析方法------3.4.1 图解法课型新课授课班级17机电授课时数 2教学目标1．理解图解法的基本含义2．会画共射极放大电路的直流负载线3．会确定静态工作点4．会分析参数变化对静态工作点的影响教学重点直流负载结和图解静态工作点教学难点参数变化对静态工作点的影响学情分析学生掌握了三极管放大电路的基本图形学生会利用公式对三极管静态工作点进行估算教学方法读书指导法、讨论法、讲授法、多媒体演示法教后记学生通过学习理解了图解法的含义，并能正确读出图形的用意，利用图形求解空载时三级管的静态工作点，部分学生读图存在障碍，需要加强练习A.复习1．放大器静态工作点有哪些主要参数2．静态工作点计算公式（I BQ =bGRV，I CQ =βI BQ，V CEQ = V G-I C R C）3．作业点评B.引入当R b↑时，静态工作点如何变化？其变化对电路的放大作用有何影响，这个问题若采用计算的方法是很难作出判断的，有了图解法就可以较为直观地作出正确判断。
C.新授课3.4.1图解法一、用图解法分析静态工作点1．直流负载线（1）在输出回路中，可列出以下电压方程V CE = V G-I c R c称为直流负载方程。
（2）将直流负载方程以直线表示：在V CE-I C的坐标系中，找两个特殊点。
开路电压点I C = 0，V CE = V G短路电流点V CE = 0，I C =bGRV画出直流负载线，如上图所示。
2．静态工作点的图解分析（1）放大电路中的I C与V CEQ必须同时处于直流负载线和输出特性曲线上，即静态工作点必须位于它们的交点上。
（2）若I B = I BQ，则交点只有一个，即为静态工作点Q 。
（3）Q的横坐标为V CEQ，纵坐标为I CQ 。
（确定回路，利用基尔霍夫电压定律列出回路电压方程）（教师讲解，图解法的具体应用过程）练习1．单管放大电路与三极管特性曲线如图所示（引导学生完成）作直流负载线，并确定静态工作点。
解：1作直流负载线。
2确定输出特性曲线，由I BQ确定。
3找交点，写出横坐标，纵坐标，得到静态工作点。
2．当以下电路参数发生改变时，求解静态工作点的变化（学生完成）（教师评析）（1）R b↑（2）R c↑（3）V G↑解：（1）R b↑→直流负载线不变→I BQ↓→交点下移所以I CQ ↓，V CEQ↑（2）R c↑→直流负载线斜率增大，当I BQ不变→Q点右移；当I CQ不变→V CEQ↑。
（3）V G↑→直流负载线向右平移→I BQ↑→Q点向右上方移动。
3．某共射放大电路的输出特性曲线、直流负载线及静态工作点如图所示（学生完成）（教师评析）1确定静态工作点I CQ 和V CEQ 。
2根据电路确定R B ，R C 和V G 。
解：1根据负载线的两点V G = 12VΩ===k 3mA412C G c V I V R 又Q 点在I BQ = 40μA 的输出特性曲线上I BQ = b G R VR b = μA40V 12=300kΩ2I CQ = 2mA V CEQ = 6 V小结1．图解法的定义和步骤2．利用图解法求解电路工作点对静态工作点的影响 3．分析参数布置作业习题三 3-16，3-17，3-18课题3.4.2用图解法分析输出端带负载时的放大倍数课型新课授课班级17机电授课时数 2教学目标1．理解交流负载线，并会作交流负载线。
