多级负反馈交流放大电路的课程设计(模电)

※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※电子技术课程设计报告书课题名称姓名学号院、系、部专业指导教师201 年月日多级负反馈交流放大器的电路设计彭佳伟（湖南城市学院通信与电子工程学院通信工程专业，湖南益阳，41300）1.设计目的（1）进一步掌握放大三极管的使用方法；（2）进一步掌握中放大电路和反馈网络的设计思想。

2.设计思路（1）从原理出发选定设计方案;(2) 设计采用负反馈网络电路和采用三级放大电路； （3）确定各级参数。

3.设计过程（1）电路设计方框图及功能描述图1 负反馈放大电路的基本框架（2）电路的设计如图2所示是一个三级放大电路，信号从输入级经电容耦合与一级放大电路的基极相连，放大后从集电极输出直接和下一级放大电路的基极相连。

发射极的电阻和旁路电容保证了电路对交直流的反馈，集电极的电阻提供合适的静态工作点。

信号经二级放大电路放大后由集电极输出经电容耦合后与下一级电路相连。

同时电阻Rb1与上级电路形成电流并联负反馈，Rc2稳定该级电路的静态工作点。

第三级为共集电极放大电路，所以信号由发射极输出经电容耦合作用与负载同时 R f3级放大电路形成电压串联负反馈使整个电路稳定=基本放大电路反馈网络输入信号净输入输出信号反馈信C410µFRc115kΩR23.3kΩRb151kΩRf251kΩRE22.2kΩRE12kΩRF151kΩQ1D42C1Rc26.8kΩRb3213kΩQ2D42C1CE2100µFCf 10µFRF35.1kΩQ3D42C1C3100µFRb3122kΩRe32kΩCE1100µFRL 1kΩVCC12VC110µFC210µF图2 多级负反馈式放大电路（3）确定第一级电路的参数电路如图3示为了提高输入电阻而又不致使放大倍数太低，应取E1I =0⋅5mA ，并选1β=50，则b e 1r ='be1r +（1+1β）E1T I U =300+（50+1）5026⋅Ω⋅≈95K 2利用同样的原则，可得'c1be11F11be1c1'1u1R r R )1(r R A ⋅≈++⋅=βββ⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅+F 1be 11R r11β为了获得高输入电阻，而且希望u1A 也不要太小，并与第二级的阻值一致以 减少元器件的种类，取Ω=51R F1，Ω⋅=3K 3R c1'，Ω=15K R c1。

选1V U E1=，951050501R I 1R F1E1E1⋅=⋅-⋅=-=K Ω，选Ω=2K R E1。

通过上式分析由此可得51010701122I U U R B1B1E2B1=⋅⋅+-⨯⋅=-=）（K Ω选51K 。

为了确定去耦电阻1R 再利C410µFRc115kΩR23.3kΩRb151kΩRf251kΩRE22.2kΩRE12kΩRF151kΩQ1D42C1Rc26.8kΩQ2D42C1CE2100µFCE1100µFC110µF图3 第一级放大电路用Ω⋅=1K 3R 1，取1R 为Ω⋅3K 3。

为了减少元器件的种类，1C 选用10F μ，F 100C C E2E1μ选用及，均为电解电容。

（4）确定第二级的电路参数为了稳定放大倍数，在电路中引入,R F2如图4示，一般取几十欧至几百欧。

由于希望这一级的电压放大倍数大些，故取较小的F2R =51Ω，由此可求出这级的u2A =22C2*2)1(R F be R r ββ++，=⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯≈⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯++⨯F 2be22'C2be22F 2be22'C2be2R r 11R r R r 111r R ββββ选E2I =1mA ，2β=50，则()Ω≈++=++=63K .1I 26)150(300I U 1r r E2E2T 2bb2be2'β，又由此可以解得=C2'R 3.35K Ω。

再利用C2'R =C2'R ∥L2R 代入L2R =6.6K Ω，则3.35=C2C2R 6.6R 6.6+⨯选CE2U =3V ，C2I =1mA,则由Vcc=()CE2E2F2C2C2U R R R I +++可得3)R 051.08.6(112E2+++⨯=Rf251kΩRE22.2kΩRc26.8kΩQ2D42C1CE2100µFC210µF图4 第二级放大电路由此可以得出。

取Ω=Ω=2K .2R ,15K .2R E2E2第二级的输入电阻()Ω=⨯+=++=23K .4051.05163.1R 1r r F22be2i2β （5）输出级的计算由于输出电压U O =1v （有效值）,输出电流I O =1mA （有效值），故负载电阻R L =U O /I O =1K Ω，在射级输出器中，一般根据R E =(1~2)R L 来选择R E ，则R E3=2，R ’L =2，R L ’=R E3//R L ’=667。

在图5中，I cmin =1mA ，Ucmin =1v ，可以求出I E3=3.12mA ，Vcmin=Ucmin+U LP +R E3⨯I E3= 1+1.4+3.12⨯2=8.64V 式中，U LP 是输出负载的电压峰值。

为了留有余量，取I E3=3.5mA,Vcc=12v ；由此可以求出U E3=R E3⨯I E3=3.52⨯=7V . 为了计算31B R 及32B R ，首先要求出3B U 及3B I ，由图4可知，UB3=U E3+U BE3=7+0.7=7.7V 。

选用3β=50的管子，则I BE3=0.07mA=70μA ，选用I RB =（5~10）I B3=0.35~0.7mA,为了提高本级输入电阻，取I R3=0.35mA ，则得取32B R =13K Ω，由此可以求出输出级对第二级的等效负载电阻约为R L2 =3i r≈6.6K Ω。

由于有三级电容耦合，根据多级放大器下限，截止频率的计算公式f L=1.1f f f 2L32L22L1++假设每级下限频率相同，则各级的下限频率应为f'L=31.1f L 15≈Hz 为了留有余地， 忽略第二级的输出电阻，则≈2C 10F μ的电解电容器，由于10AF 1=+，又已知A=1000，则F=0090⋅可选用≈3C 100F μ的电解电容器，Ω⋅Ω⋅=1K 5,5K 5R F3选，F 10C 4μ选用电容器。

Rb3213kΩQ3D42C1C3100µF Rb3122kΩRe32kΩRL 1kΩC210µF图5 输出放大电路4.仿真及其结果分析（1）根据电路设计图在仿真软件Multisim11.0中进行仿真。

（2）仿真结果及结果核算a.由电压增益公式可得第一级129)1()//()1(1'11211'111'11⋅=++=++=F be i c F be L u R r r R R r R A ββββ 则可以求出Au=Au1Au2Au310001136>=； b.输出电阻为Ω=81o r ,故得Ω⋅=+=181AFr r oof ; c.输入电阻为r Ω⋅=K i 555,总输入电阻Ω>Ω⋅==K K R r r B i if 20626//1.所以都满足条件.C410µFRc115kΩR23.3kΩRb151kΩRf251kΩRE22.2kΩRE12kΩRF151kΩQ1D42C1Rc26.8kΩRb3213kΩQ2D42C1CE2100µFCf 10µFRF35.1kΩQ3D42C1C3100µFRb3122kΩRe32kΩCE1100µFRL 1kΩVCC12VV1311 Vrms50 Hz 0°C110µFC210µF图6 多级负反馈放大电路仿真电路（3）结果分析图7 输入电压与输出电压如图7所示是输入电压与输出电压，可知输入电压为9.735mv ，输出电3.354v ，Uo=3.345v ≥1v 其指标都达到了设计要求，所以设计是合理的。

5.总结与体会这次课程设计让我认识到自己对所学知识掌握得不牢固，设计起来非常的吃力。

另一方面，我也懂得了不仅将书本上的理论知识进行了深入理解，同时也明白了实践的重要性。

要想设计出一个较好的电路，光靠书本上的知识还远远不够，要结合实际情况全方面的去思考，经过多次不断修改验证后使其达到需要的性能指标。

课程设计不仅是一门任务，更多的是教会我们怎样灵活运用书本上所学的知识，培养我们善于调查研究，勤于创造思维，勇于大胆开拓的自主学习和工作作风。

6.参考文献[1].康华光.电子技术基础（模拟部分）[M].高等教育出版社；[2].王成安.模拟电子技术(实训篇) [M].大连理工出版社；[3].赵春华.电子技术基础（仿真实验）[M].机械工业出版社；[4].胡宴如.模拟电子技术[M].高等教育出版社。