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增益可控放大电路(模电课程设计)

增益可控放大电路(模电课程设计)
增益可控放大电路(模电课程设计)

增益可控放大电路

一、设计任务与要求

基本要求:

设计一款放大电路,其增益包括0.01,、0.1、1、10、100、1000倍可选;

设计一个增益选择电路,可利用若干按钮(非开关)进行选择;

提高要求:

1.增加可选增益等级;

2.减少操作按钮数量,循环选择增益;

限制:

1.不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管;

2.操作按钮不带自锁,按压后必须释放,而电路增益保持;

二、设计说明

(一)方案设计

方案1

使用160计数器,将它连接成八进制的计数器,按钮按动一下产生一个Cp脉冲记一次数,计数器的输出端与3—8译码器的输入端相连,3—8译码器的输出端连了八个继电器和八个不同的反馈电阻,实现八个不同的增益,输入信号通过射随器A1再通过反向比例运算电路A2最后通过后级放大电路A3进行放大,由计数器循环控制增益。

方案2

采用四象限乘法器除法器AD734控制

AD734芯片的传递函数为:

其中,A0为输出放大器的开环增益,在电路中设计一个负反馈通路,使式(1)中大括号内的值为0,同时,还把Z1和W接在一起,AD734可看成是增益可变的放大器。X输入信号的响应输出可由Y输入(需要衰减时用Y而不用U)和U输入(需放大时用U而不用Y)来控制。

方案比较:方案一且参数核算较容易,但使用了八个继电器和反馈电阻,电路图较复杂。方案二电路图简单,但参数核算复杂,综上选择方案一更容易实现。 (二)总体框图

(三)元件的选型与参数设

1.八进制计数器:按钮按下一次产生一个脉冲,计数器记一次数,计到七的时候清零。

2三八译码器:三八译码器的八个输出端分别接八个继电器和八个反馈电阻,当其中一个输出端被选中继电器闭合,反馈电阻被接入反馈回路。

VCC

U1

74LS138D

Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y7

7

A 1

B 2

C 3G16~G2A 4~G2B

5

3射随器 4反向比例运算电路

参数设计:反馈电阻的核算,根据反向比例运算电路的增益公式,A= -R ∕RF ,R1=100m Ω, R2=1Ω, R3=10Ω, R4=100Ω, R5=1K Ω, R6=10k Ω, R7=100k Ω, R8=1M Ω。

(三)总电路图

U5

741

3

2

4

7

6

5

1

R81kΩ

V312 V V412 V 0

2120

19

10

三、调试测试报告

1实现了增益0.001、0.01、0.1、1、10、100、1000、10000倍可选;

2用了一个按钮,实现了循环选择增益。

实测结果

总结:这次设计的总体思路比较明朗,通过计数器和译码器实现了增益的循环控制。这次设计虽然大体完成了设计要求,但所用的反馈电阻太理想且在放大倍数较大的时候不准确,在实际应用中难以实现。

模电课程设计-OTL音频功率放大器

模拟电子技术课程设计报告设计课题:OTL音频功率放大器 专业班级:电子信息工程专业0701班学生姓名: 指导教师: 设计时间:2009-6-25

目录 引言 (3) 一.设计任务与要求 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2 设计要求 (3) 二. OTL音频功放满足的具体性能指标 (3) 三.方案设计与论证 (3) 四.原理图元器件清单及原理简述 (4) 4.1 总原理图 (4) 4.2 元器件清单 (4) 4.3 电路原理简述 (4) 五.安装与调试 (5) 5.1 元件的安装 (5) 5.2 元件的调试 (5) 六.性能测试与分析 (6) 6.1 波形测试 (6) 6.2 主要参数的测试与计算 (6) 七. 个人心得体会 (7) 八.参考文献 (7)

题目OTL音频功率放大器 设计者蔡白洁张振山 指导教师李艳萍 引言 OTL(Output transformerless )电路是一种没有输出变压器的功率放大电路。过去大功率的功率放大器多采用变压器耦合方式,以解决阻抗变换问题,使电路得到最佳负载值。但是,这种电路有体积大、笨重、频率特性不好等缺点,目前已较少使用。OTL电路不再用输出变压器,而采用输出电容与负载连接的互补对称功率放大电路,使电路轻便、适于电路的集成化,只要输出电容的容量足够大,电路的频率特性也能保证,是目前常见的一种功率放大电路。 它的特点是:采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出),有输出电容,单电源供电,电路轻便可靠。两组串联的输出中点”可理解为采用互补对称电路(NPN、PNP参数一致,互补对称,均为射随组态,串联,中间两管子的射极作为输出)。 1 设计任务与要求 1.1设计任务: 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 3.掌握OTL音频功率放大器的设计方法,基本工作原理和性能指标测试方法。 4. 通过一个OTL功率放大器的设计、安装和调试,进一步加深对互补对称功率放大电路的理解,增强实际动手能力。 1.2 设计要求: 1.设计时要综合考虑实用,经济并满足性能指标的要求,合理选用元器件。 2.广泛查阅相关的资料,不懂的地方积极向老师同学请教,讨论。认真独立的完成课题的设计。 3.按时完成课程设计并提交设计报告。 2 OTL音频功放满足的具体性能指标 1.设音频信号为vi=10mV, 频率f=1KHz。 2.额定输出功率Po≥2W。 3.负载阻抗RL=8Ω。 4.失真度γ≤3%。 3 方案设计与论证 要求设计一个由二极管,三极管,电容,电阻等元件组合而成的OTL音频功率放大器。其中,二极管T1构成前置放大级,对输入信号进行倒相放大,二极管T2,T3的参数一致,互补对称,且均为共集电极接法,保证了输出电阻低,负载能力强的优点,作用是对输入的信号进行功率放大。 在明确了电路接线的基础上,在电路板上进行仿真模拟,并按照课本上相关的知识对该功放的主要参数计算。电路在12V的直流电压下工作,在负载为8Ω

通用可变增益放大器

通用可变增益放大器(B题) 摘要 本着简单、准确、可靠、通用的原则,采用了分级设计匹配互连的思想。本放大器系统分为前级放大部分、增益放大与控制电路部分、档位控制部分、后级稳压输出部分四部分。全系统采用单一的模拟电路方式,通过前级放大部分获得所需输入电压、输入阻抗等重要参数;通过拨码开关连接的反馈电阻进行精密全局控制,获得20dB至40dB之间分辨力不低于0.1%的可变增益范围;通过档位控制部分电路实现四个档位增益值转换,在衰减电路的作用下得到三个档位的增益值,即—20dB至0、0至20dB、20dB至40dB;最后通过后级稳压输出部分获得输出幅度不低于±8V的输出电压,此部分电路包括抑制零点漂移的调零电路。通过验证,本系统可以对输出电压数值的漂移,零点漂移等不良影响进行有效地抑制和降低。通过全面的调试和测量,使得本系统基本满足题目的基本部分和发挥部分的要求并融入了自己的创新思想,设计出了一个可控范围大、输出幅度高、稳定性好、抗干扰能力强、幅频特性好的通用可变增益放大器。

目录 摘要 (2) 目录 (3) 一、方案论证与比较 (4) 1、前级放大部分 (4) 2、增益放大与衰减控制电路 (4) 3、后级电压输出 (5) 二、系统设计 (5) 1、总体设计思路 (5) 2、主要电路原理分析与计算 (6) 2.1、前级放大电路 (6) 2.2、增益放大与控制电路 (6) 2.3、档位控制电路 (7) 2.4、电压输出电路 (7) 三、系统测试方法与测试数据 (8) 1、测试仪器 (8) 2、测试方法与测试数据 (8) 2.1、测前级放大电路 (8) 2.2、测增益放大与控制电路 (8) 2.3、各级电路调节好后,进行测量和详细记录 (8) 3、测试结果分析 (9) 3.1、测试结果分析 (9) 3.2、误差分析 (9) 3.3、测试心得 (10) 四、总结 (10)

东南大学模电实验六多级放大器的频率补偿和反馈

实验六多级放大器的频率补偿和反馈 实验目的: 1. 掌握多级放大器的设计,通过仿真了解集成运算放大器内部核心电路结构; 2. 掌握多级放大器基本电参数的定义,掌握基本的仿真方法; 3. 熟悉多级放大器频率补偿的基本方法; 4. 掌握反馈对放大器的影响。 实验内容: 1. 多级放大器的基本结构及直流工作点设计 基本的多级放大器如图 1 所示,主要由偏置电路,输入差分放大器和输出级构成,是构成集成运算放大器核心电路的电路结构之一。其中偏置电路由电阻 R1 和三极管Q4 构成,差分放大器由三极管Q3、NPN 差分对管U2 以及PNP 差分对管U1 构成,输出级由三极管 Q2 和PNP 差分对管U3 构成。 实验任务: 图 1. 基本的多级放大器

○1 若输入信号的直流电压为2V,通过仿真得到图1 中节点1,节点2 和节点3 的直流工作点电压; V1(V)V2(V)V3(V) ○2 若输出级的NPN 管Q2 采两只管子并联,则放大器的输出直流电压为多少结合仿真结果给出输出级直流工作点电流的设置方法。

V1(V)V2(V)V3(V) 解:将①和②对比可以发现,V3的数值产生明显的变化。Q2之所以采用单只管子,是因为这样可以增大输出直流电压,使得工作点更稳定,提高直流工作点。 2. 多级放大器的基本电参数仿真 实验任务: ○差模增益及放大器带宽 将输入信号V2 和V3 的直流电压设置为2V,AC 输入幅度都设置为,相位相差180°, 采用AC 分析得到电路的低频差模增益A,并提交输出电压V(3)的幅频特性和相频特性仿真结果图;在幅频特性曲线中标注出电路的-3dB 带宽,即上限频率f;在相频特性曲线中标注出0dB 处的相位。 解: 低频差模增益AvdI= 电压V(3)的幅频特性和相频特性仿真结果图:

模电课程设计--音频功率放大电路

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:

模电课程设计报告

模电课程设计实验报告课题:函数信号发生器 指导老师:________________ 学院:___________________ 班级:___________________ 姓名:___________________ 学号:___________________

日期:__________________ 一.设计目的与要求 1.1设计目的 1.设计电路产生RC桥式正弦波产生电路,占空比可调的矩形波电路,占空比可调的三角波电路,多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波 2.通过设计,可以将所学的电子技术应用到实际当中,加深对信号产生电路的理解,锻炼自己的动手能力与查阅资料的能力。使自己的对模电的理解更为透彻。 1.2设计内容及要求 1)RC桥式正弦波产生电路,频率分别为300Hz、1KHz、10KHz、500KHz,输出幅值300mV~5V可调、负载1KΩ。 (2)占空比可调的矩形波电路,频率3KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。

(3)占空比可调的三角波电路,频率1KHz,占空比可调范围10%~90%,输出幅值3V、负载1KΩ。 (4)多用信号源产生电路,分别产生正弦波、方波、三角波,频率范围100Hz~3KHz、输出幅值≥5V、负载电阻1KΩ。 软件仿真部分元器件不限,只要元器件库中有即可,但需要注意合理选取。 二.单信号发生电路 2、1 RC桥式正弦波产生电路 参数计算:

器件选择: 2、2占空比可调的矩形波产生电路 参数计算: 器件选择:

2、3占空比可调的三角波产生电路 参数计算: 器件选择:

音频功率放大器课程设计

本电路设计采用前置放大电路和音频功率放大电路相结合的放大模式,前者采用TL072对电压进行放大,后者采用性能优良的TDA2616对电压和电流放大,给音响放大器的负载(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。在前置放大和功放之间加上一个滑动变阻,就保证了音量可调,在滑动变阻器之前再加上一足够大电阻,这样保证了信号不失真。除此之外,加上相应的旁路电容又使得电路具有杂音小,有电源退偶,无自激等优点。根据实例电路图和已经给定的原件参数,使用multisim11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。 关键词: TL072 TDA2616 性能优良音量可调杂音小 目录 1 设计任务和要求 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2设计要求 (2) 2 系统设计 (3) 2.1系统要求 (3) 2.2方案设计 (3) 2.3系统工作原理 (4) 3 单元电路设计 (6) 3.1前置放大电路 (6) 3.1.1电路结构及工作原理 (6) 3.1.2元器件的选择及参数确定 (9) 3.1.3 前级放大电路仿真 (10) 3.2后级放大部分 (10) 3.2.1电路结构及工作原理 (12) 3.2.2电路仿真 (13) 3.2.3元器件的选择及参数确定 (15) 3.3音源选择电路 (15) 3.3.1电路结构及工作原理 (15) 3.3.2电路仿真 (16) 3.3.3元器件的选择及参数确定 (16) 3.4电源 (17) 4系统仿真 (20) 5 电路安装、调试与测试 (21) 5.1电路安装 (21) 5.2电路调试 (23) 5.3系统功能及性能测试 (23)

增益可控射频放大器

增益可控射频放大器 一、系统方案 1、方案分析与比较 方案1:以高增益精度的压控VGA芯片AD603作为核心放大器,但频率再高时,效果很不理想,并且在级联时,很容易产生自激现象。 方案2:采用宽带可变增益FET放大电路,其缺点是增益步进控制难以实现,高频时频率的稳定性不好,在75MHz~108MHZ增益起伏较大,不能满足要求。 方案3:采用射频放大器AD8321+衰减器HMC472+放大器AD809的形式。第一级为AD8321三级级联,使增益倍数达到52dB。考虑到输入信号为高频信号,随着频率增加,幅度衰减增大,所以第二级加上可设置分贝衰减器,衰减器随着频率升高衰减效果明显,通过这样的方式使输出幅度稳定。但考虑实际拟合后,增益会稍微下降,最后通过第三级放大器将增益值稳定至输入增益。AD8321是一款低成本、数字控制式可变增益放大器,所需输出增益由8比特串行字决定,方便STM32程控,输出增益范围为-27.4dB~26dB,增益变化为0.75 dB/LSB。具有极低输出噪声电平,上行带宽高达235 MHz(最小增益),符合题目200MHz要求。 综上考虑,AD8321具有频带宽、噪声低、增益可编程,易于与STM32进行串行通信等优点,选用方案3。 2、系统整体设计 根据题目要求,本系统主要由:键盘控制,液晶显示、语音播报模块,三级AD8321级联,衰减器,第二级放大模块,滤波器电路,电压转换电路组成。总体设计框图如图一所示:

图一 二、理论分析与计算 1、射频放大器设计 按照本设计要求,带宽为40MHz~200MHz ,电压增益为52dB 。所以采用AD8321三级级联的方式。8321最大增益为26dB ,理论上总增益=26+26+26=78dB ,符合设计要求。并且阻抗之间已经匹配,级联时无需额外电阻网络。为了防止高频走线间干扰,采用贴片式电路,原理图是根据器件手册的应用电路来设计。 2、频带内增益起伏控制 造成通频带内增益起伏的原因有很多,包括带内波动、运放幅频响应不平坦及供电电源电压不稳等,为了降低增益波动,在三级放大输出加上衰减器,利用衰减器HMC472随着频率增高衰减效果明显的特性,使频带内增益起伏得到控制。对幅度衰减特性进行补偿,最后再加一级AD809,将增益稳定。 3、射频放大器稳定性 由于本系统的处理对象是高频信号,所以整个系统对噪声的处理要求很高才能保证射频放大器的稳定性。噪声来源包括:电源、外界环境、级间干扰,以及走线间相互干扰等。针对不同的噪声,采用了不同的处理措施: (1)电源干扰:使用电感、电容构成滤波电路,能有效滤除纹波。在每个运放的电源引脚并联去耦电容。 (2)外界环境干扰,为了防止外界干扰,可以将电源线和地线加宽,并且在制PCB 板时加以覆铜;对自动增益级及功率放大级增加屏蔽罩,提高其抗干扰性能。 (3)级间干扰,各级之间,采用了高低频电容来滤除高低频噪声。 DC-DC (9V ) DC-DC (5V ) AD8321 AD8321 AD8321 STM32 液晶显示 键盘 直流稳压电源 输入 输出 语音播报 AD809 滤波器 衰减器

模电课程设计-功率放大器设计

《电子技术Ⅱ课程设计》 报告 姓名雷锋 学号 52305105121520 院系自动控制与机械工程学院 班级核电一班 指导教师王老师黄老师 2014年 6月

目录 一、设计的目的 (1) 二、设计任务和要求 (1) 三、课程设计内容 (1) 1. Multisim仿真软件的学习 (1) 四、基础性电路的Multisim仿真 (2) 1.题目一:半导体器件的Multisim仿真 (2) 2.题目二:单管放大电路的Multisim仿真 (7) 3.题目三:差分放大电路的Multisim仿真 (11) 4.题目四:两级反馈放大电路的Multisim仿真 (14) 5.题目五:集成运算放大电路的Multisim仿真 (21) 6.题目六:波形发生电路的Multisim仿真 (23) 五.综合性能电路的设计和仿真 (26) 1.题目二:功率放大器的设计 (26) 六、总结 (29) 七、参考文献 (29)

一、设计的目的 该课程设计是在完成《电子技术2》的理论教学实践,掌握电子电路计算机辅助分析与设计的基本知识和基本方法,培养综合知识应用能力和实践能力,为今后从事本专业相关工程技术打下基础。 二、设计任务和要求 本次课程设计的任务是在教师的指导下,学习Multisim仿真软件的使用方法,分析和设计完成基础性的电路设计和仿真及综合性电路设计和仿真。 要求: 1、巩固和加深对《电子课程2》课程知识的理解; 2、会根据课题需要选学参考书籍、查阅手册和文献资料; 3、掌握仿真软件Multisim的使用方法; 4、掌握简单模拟电路的设计、仿真方法; 5、按课程设计任务书的要求撰写课程设计报告,课程设计报告能正确反映设计和仿真 结果。 三、课程设计内容 1. Multisim仿真软件的学习 Multisim7是一个优秀的电工技术仿真软件,既可以完成电路设计和版图绘制,也可以创建工作平台进行仿真实验。Multisim7软件功能完善,操作界面友好,分析数据准确,易学易用,灵活简便,因此,在教学、科研和工程技术等领域得到广泛地应用。

可控增益放大器的应用

2012年TI杯上海赛区竞赛题目 可控增益放大器 1、任务 基于乘法器型DAC或压控增益放大器设计一个可控增益放大器,并将其用于自动增益控制器中。 2、基本要求: 设计一个负载为1K欧姆的可控增益放大器,可控增益放大器的放大倍数从1至128倍可调;通过按键短按,控制步进为4倍循环(1,4,16,64,128,1,…);(1)输入信号为频率为1KHz,200mVpp的正弦信号时,在所有增益条件下: a.增益精度高于1%; b.无明显波形失真; (2)输入一个1KHz,200mVpp的方波,在所有增益条件下, a. 输出方波没有形态失真(输出变为三角波/正弦波,或有寄生振荡频率); b. 输出方波的过冲不超过5%; c. 输出方波的上升到90%的上升时间应小于80uS; (3)制作一个100mV的直流电平(用万用表测量),做为可控增益放大器的输入,在增益为128倍时: a. 用万用表测量得到的输出电压误差不超过1%; b. 用示波器测量得到的电压纹波不大于1%; 3、发挥要求: (1)基于基本部分的可控增益放大器,设计一个自动增益控制器。长按按键可进入(LED亮)或退出(LED灭)自动增益控制器功能,当向可控增益放大器输入1KHz,200mVpp-2Vpp间变化的正弦信号或其他波形信号时: a.输出波形稳定在0.5Vpp,幅度精度为1%;

b.频率和波形不变; c.响应时间小于1s;并尽可能提高响应速度; (2)将输入信号扩展为1KHz,20mVpp – 20Vpp间变化的正弦信号或其他波形信号时,完成自动增益控制功能: a.输出波形稳定在0.5Vpp,幅度精度为1%; b.频率和波形不变; c.响应时间小于1s;并尽可能提高响应速度; d.在自动增益控制模式下,通过按键短按,输出信号的幅度可以在 0.5Vpp,1Vpp和2Vpp间切换; (4)减少器件使用的数量,降低成本; 5、说明 所有放大器的供电由实验室台式电源提供,供电电压自由选择;MSP430和乘法器型DAC的供电电源由运放供电电压转换后获取,可利用Launchpad上的线性稳压器(测试时不得挂USB数据线),注意调试时可能和Launchpad 上的USB 供电冲突。

模电设计多级放大器

前言 (2) 第一章放大器的概述 (2) 1.1多级放大器的功能 (2) 1.2.2设计任务及目标 (2) 1.2.3主要参考元器件 (3) 第二章电路设计原理与单元模块 (3) 2.1设计原理 (3) 2.2设计方案 (4) 2.3单元模块 (6) 第三章安装与调试 (6) 3.1电路的安装 (6) 3.2电路的调试 (7) 第四章实验体会 (7) 结论 (7) 致谢 (7) 参考文献 (8) 附录 (8)

前言 电子技术电路课程设计是从理论到实践的一个重要步骤,通过这个步骤使我们的动手能力有了质的提高,也使我们对电路设计理念的认识有了质的飞跃。本课程设计是对放大器对电压放大的基本应用,我们设计的二级低频阻容耦合放大器严格按照实验要求设计,能够充分满足的电压放大倍数、频带宽、输入输出电阻等实验要求的性能参数,这次课程设计让我们了解了类似产品的内部原理结构。设计时我和搭档设计了二级三极管放大电路、可变放大倍数的二级运算放大器电路等多种方案,由于考虑到器材的限制,我们最终采用了最为简洁的两级运算放大器电路,实现了用最少的元器件实现要求功能。 第一章放大器的概述 1.1多级放大器的功能 随着科技的进步,电子通讯产品越来越多的进入人们视野,小到耳机手机收音机,大到大型雷达都要利用到信号放大器,可以说信号放大器是现代通讯设备的核心器件之一,而多级放大器又是一级放大器的推广,可以克服单级放大器放大倍数不够等诸多问题。耦合形式多级放大电路的连接,产生了单元电路间的级联问题,即耦合问题。放大电路的级间耦合必须要保证信号的传输,且保证各级的静态工作点正确。 直接耦合——耦合电路采用直接连接或电阻连接,不采用电抗性元件。 直接耦合电路可传输低频甚至直流信号,因而缓慢变化的漂移信号也可以通过直接耦合放大电路。 电抗性元件耦合——级间采用电容或变压器耦合。 电抗性元件耦合,只能传输交流信号,漂移信号和低频信号不能通过。根据输入信号的性质,就可决定级间耦合电路的形式。 零点漂移是三极管的工作点随时间而逐渐偏离原有静态值的现象。产生零点漂移的主要原因是温度的影响,所以有时也用温度漂移或时间漂移来表示。工作点参 数的变化往往由相应的指标来衡量。一般将在一定时间内,或一定温度变化范围内的输出级工作点的变化值除以放大倍数,即将输出级的漂移值归算到输入级来表示的。 本设计主要完成:实验要求电压放大倍数大于100倍,实际参数200倍,频带要求为:30Hz~30KHz,实际参数20Hz~150KHz,要求输入电阻大于20千欧,实际为23千欧,要求输出电阻均低于10欧,实际为8欧。 1.2设计任务及要求1.2.1基本要求(1)电压放大倍数大于100倍;(2)电路的频带为:30Hz~30KHz;(3)输出电阻大于20千欧; (4)输出电阻小于10欧; 1.2.2设计任务及目标 (1)综合运用相关课程所学到的理论知识去独立完成课题设计;

模电课程设计(音频功率放大电路)

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

模电实验报告

模拟电子电路课程设计报告书 题目名称:直流稳压电源 姓名:刘海东潘天德 班级:15电科2 学号:23 26 日期:2017.6.11

目录 绪论 (2) 一设计目的 (3) 二设计要求与指标 (3) 三理论分析 (4) 四器件选择及计算 (9) 五具体制作步骤 (12) 六测试方法 (13) 七问题及总结 (15) 八心得体会 (17) 绪论 直流稳压电源一般由电源变压器,整流滤波电路及稳压电路所组成。变压器把市电交流电压变为所需要的低压交流电。整流器把交流电变为直流电。经滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,通过变压,整流,滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的+/- 5v直流电,并实现电压可在8-15V连续可调。电源在生活中是非常常见的一种电器,任何电子电路都离不开电源,就像我们下学期即将学到的单片机一样,需要5V的直流电源,没有电源就不能进行正常的工作,如果用干电池进行供电,则有供电功率低,持续供电能力差,成本高等缺点。而交流电在产生、电能输送等方面具有独特的优点,发电站、各市电网中的电能传输都是以交流电的形式进行输送,如果我们对市电提供的电压进行降压整流等,把交流电转换成直流电,以获得我们所

需要的电压。 一设计目的 1.学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。 2.学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。 3.培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。 二设计要求与指标 2.1设计要求 (1)分析电路组成及工作原理; (2)单元电路设计计算; (3)采用分立元件电路; (4)画出完整电路图; (5)调试方法; (6)小结与讨论。 2.2设计指标 (1)输出电压:8~15V可调 (2)输出电流:I O=1A (3)输入电压:交流 220V+/-10%

OCL功率放大器的设计报告解析

课程设计报告 题目:由集成运放和晶体管组成的OCL 功率放大器的设计 学生姓名:郭二珍 学生学号: 07 系别:电气学院 专业:自动化 届别: 2015年 指导教师:廖晓纬 电气信息工程学院制 2014年3月

OCL功率放大器的设计 学生:郭二珍 指导老师:廖晓纬 电气学院10级自动化 1、绪论 功率放大器(简称功放)的作用是给音频放大器的负载R L(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,输出信号的非线性失真尽可能地小,效率尽可能高。 OCL是英文Output Capacitor Less的缩写,意为无输出电容的功率放大器。采用了两组电源供电,使用了正负电源。在输入电压不太高的情况下,也能获得较大的输出频率。省去了输出端的耦合电容,使放大器的频率特性得到扩展。OCL 功率放大器是一种直接耦合的功率放大器,它具有频响宽、保真度高、动态特性好及易于集成化等特点。性能优良的集成功率放大器给电子电路功放级的调试带来了极大的方便。集成功率放大电路还具有输出功率大、外围元件少、使用方便等优点,因此在收音机、电视机、扩音器、伺服放大电路中也得到了广泛的应用。 功率放大器可分为三种工作状态:(1)甲类工作状态Q点在交流负载的中点,输出的是一种没有削波失真的完整信号,但效率较低。(2)乙类工作状态Q点在交流负载线和IB=0输出特性曲线的交界处,放大器只有半波输出,存在严重的失真。 (3)甲乙类工作状态Q点在交流负载线上略高于乙类工作点处,克服了乙类互补电路产生交越失真,提高了效率。 因此,本设计可采用甲乙类互补电路。

2、内容摘要 本设计中要求设计一个由集成运放和晶体管组成的OCL功率放大器。在输入正弦波幅度Ui等于200mV,负载电阻R L等于8Ω的条件下最大输出不失真功率P ≥2W,功率放大器的频带宽度BW≥80Hz~10KHZ o 功率放大电路实质上是能量转换电路,它主要要求输出功率尽可能大,效率尽可能的高,非线性失真尽可能要小,功率器件的散热较好。 本设计选用的是双电源供电的OCL互补推挽对称功放电路。 此推挽功率放大器的工作状态为甲乙类,其目的是为了减少“交越失真”。 由于两管的工作点稍高于截止点,因而均有一很小的静态工作电流I CQ。这样,便可克服管子的死区电压,使两管交替工作处的负载中电流能按正弦规律变化,从而克服了交越失真。 OCL互补推挽对称功放电路一般包括驱动级和功率输出级,前者为后者提供一定的电压幅度,后者则向负载提供足够的信号频率,以驱动负载工作。 因此,需要设计两部分,即驱动级和功率输出级。

2015年国赛D题-增益可控射频放大器

D 题增益可控射频放大器 电子科技大学 作者:谭文张育铭易嗣为

摘要 本系统由电流反馈型运算放大器AD8009,程控衰减器HMC307构建而成。系统前级通过级联四片AD8009实现46dB固定增益放大,由前级衰减器和中间级衰减器实现4dB~66dB总动态增益范围,后级由RF3827做功率级保证输出有效值2V 以上且波形不失真。系统各部分采用屏蔽盒进行电磁屏蔽,各个模块独立线性稳压电源供电,提高稳定性和抗干扰能力。经测试,本系统达到了题目的所有要求。 关键词:射频宽带放大器、HMC307、AD8009 Abstract This system consists of current feedback amplifier AD8009 and digital attenuator HMC307.The primary System achieve 46dB fixed gain by cascading 4 AD8009 and achieve 4dB~66dB gain dynamic rang with two digital attenuatores. To reach 2Vrms output without distortion,we use RF3827 as final amplifier . All parts of system are warped up by shielding box protected from EMI.Every module are supplyed by separate LDO to enhance system’s stability and anti-jamming capability.This system pass text andmeet all request of subject

模电音频功率放大器课程设计

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:

模电课程设计实验报告分析

模电课程设计实验报告 实验内容:一、设计并制作一个能输出+5V 电压的直流稳压电源,输入电压为直流9V。二、利用课程设计(一)制作的电源、电压比较器、电压跟随器设计,驱动三 极管,通过可调电阻,控制LED灯的点亮和熄灭。 实验要求:(1)设计出+5V 直流稳压电源的电路原理图; (2)在万用板上焊接组装给定的元器件并进行调试,输入电压没有极性之分, 输出电压+5V,并点亮电源指示灯(红色); (3)设计一款电压比较器A,参考电压2.5V; (4)设计一款电压跟随器B,跟随电压比较器A 的电压; (5)驱动三极管,通过可调电阻,实现对LED(绿色)灯的控制; (6)完成课程设计报告的撰写。 实验原理: 一、制作稳定电压源 采用二极管、集成运放、电阻、稳压管、电容、二极管、LED发光二极管等元件器件。 输入电压为9V 的直流电源经桥式整流电路和滤波电路形成稳定的直流电源,稳压部分采用 串联型稳压电路。比例运算电路的输入电压为稳定电压;同时,为了扩大输出大电流,集 成运放输出端加晶体管,并保持射极输出形式,就构成了具有放大环节的串联型稳压电路。整体功能结构如图 直流9V 1、单相桥式整流电路 直流5V 为了将电压转换为单一方向的电压,通过整流电路实现。查阅资料可知单相整流电路有单相桥式整流电路(全波整流电路)。桥式整流电路巧妙地利用了二极管的单向导电性,将四个二极管分为两组,根据变压器次级电压的极性分别导通,将变压器次级电压的正极性端与负载电阻的上端相连,负极性端与负载电阻的下端相连,使负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。单相桥式整流电路,具有输出电压高,变压器利用率高、脉动系数小等优点。所以在电路中采用单相桥式整流电路。 2、滤波电路 整流电路滤波电路稳压电路

模电课设实验报告

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名:xxx学号:120701103 专业班级:xxx 课程名称:模拟电子技术基础 学年学期:2 013 —2 014 学年第一学期指导教师:王彦朋蔡明伟 2 0 1 3 年12 月

课程设计成绩评定表

目录 一任务.................................................................................................................. - 1 - 二电路原理图...................................................................................................... - 1 - 三单元电路设计.................................................................................................. - 1 - 1.稳压电源单元电路设计............................................................................... - 1 - 2.正弦波单元电路设计................................................................................... - 2 - 3.方波单元电路设计....................................................................................... - 3 - (1)过零比较器及限幅电路.................................................................. - 3 - (2)反相比例运算放大电路.................................................................. - 4 - 4.三角波单元电路设计................................................................................... - 5 - 四元件明细表...................................................................................................... - 6 - 五安装与调试...................................................................................................... - 7 - 六收获体会.......................................................................................................... - 7 - 七附录.................................................................................................................. - 8 - 八参考文献.......................................................................................................... - 8 -

音响放大器课程设计与制作模电课程设计

课程设计任务书学生姓名:专业班级: 指导教师:工作单位:信息工程学院 题目: 音响放大器设计与制作 初始条件:集成芯片LM324三块,LM386一块,瓷片电容,电解电容,电位器若干,4Ω/扬声器一个。 要求完成的主要任务: (1)技术指标如下: a.输出功率:; b.负载阻抗:4欧姆; c.频率响应:fL~fH=50Hz~20KHz; d.输入阻抗:>20K欧姆; e.整机电压增益: >50dB; (2)电路要求有独立的前置放大级(放大话筒信号)。 (3)电路要求有独立的功率放大级。 时间安排: 2016年1月10日查资料 2016年1月11,12日设计电路 2016年1月13日仿真 2016年1月14日,15日实物调试 2016年1月16日答辩 指导教师签名:年月日 系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要......................................................... ABSTRACT ...................................................... 1电路方案的比较与论证........................................ 音响放大器的总设计........................................... 放大电路的比较与论证........................................ 音频功率放大电路的比较与论证................................ 2核心元器件介绍............................................... LM324的介绍................................................. LM386的介绍................................................. 3电路设计 .................................................... 直流稳压电源电路的设计...................................... 话音放大器.................................................. 混合前置放大器.............................................. 音调控制器.................................................. 功率放大电路的设计.......................................... 总电路图 (18) 4用MULTISIM进行仿真.......................................... 话放与混放性能测试.......................................... 单独功放性能测试 (20)

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