模拟文件下载链接： multisim14.汉化版下载安装及软件操作教程 点击B站视频地址链接 一、设计指标要求 1、电压放大倍数：Au=100、110、 120、 130、140、150、 160、 170、180、200 2、最大输出电压：Uo=1V、1.2V、1.5V、1.7V、2V、2.3V、2.5V、2.7V、3V、3.5V 3、频率响应：30Hz—30kHz 4、输入电阻：ri>15kΩ 5、失真度：γ<10% 6.负载电阻：RL=2kΩ 7.电源电压：EC=12～36V 二、设计步骤和方法 1.选择电路方案 音频放大电路的框架图如下图所示。根据设计指标选择多级放大电路，前级为电压放大，输出级为功率放大，主要设计前级电压放大电路。
电路方案的确定包括以下几个方面： (1)根据总电压放大倍数确定放大电路的级数。 （2）根据输入、输出阻抗及频率响应等方面的要求，确定电路晶体管的组态及静态偏置电路。 (3)根据三种耦合方式的不同特点，选择合适的耦合方式。 2.计算组件参数 (1)确定电源电压EC： 为确保输出电压范围能满足指标要求，电源电压EC应满足以下要求：
图一 EC>2Vom VE VCES 式中：Vom最大输出范围 VE晶体管发射电压一般为VE=1~3V。 VCES晶体管饱和压降一般采用VCES=1V。 最大输出电压Vo=1V，给定电源电压EC=12V，能满足要求。 （2）确定T2.集电极电阻R8.静态工作电流ICQ2。 由于该级输出电压较大，静态工作点应设置在交流负载线的中点，以最大限度地提高负载电压。如图1所示。 由图可知，Q点在交流负载线的中点，所以T静态工作点满足以下条件。
(1-1) 由于晶体管饱和区和截止区，信号失真较大，为使电路不产生饱和失真和截止失真，VCEQ2应满足： VCEQ2>Vom VCES (1-2) 以(1-1)式消除ICQ2并将(1-2)式代入可得：
取VE=3V；VCES=1V 则：
取R8=3.3k 以(1-1)式消除VCEQ2可得：
（3）确定T2发射级电阻R9：
取R9=1.5k (4)确定晶体管T2： 晶体管的选择主要基于晶体管的三个极限参数： BVCEO>晶体管c-e间最大电压VCEmax(管道截止时c-e间电压） ICM>晶体管工作时最大电流ICmax(管子饱和时c-e回路电流） PCM>晶体管工作时最大功耗PCmax 从图1可知：IC2最大值为IC2max=2ICQ2 VCE的最大值VCE2max=EC 根据甲类电路的特点，T2最大功耗为：PCmax=VCEQ2·ICQ2 因此T应满足2个参数： BVCEO>EC=12V ICM>2ICQ2=4mA PCM> VCEQ2·ICQ2=4.8mW 选用S其参数为9011：BVCEO>30V；ICM>30mA；PCM>400mW；满足要求β=100。 （5）确定T2的基极电阻R6和R7 在工作点稳定的电路中，基极电压VB电路越稳定，电路越稳定。因此，在设计电路时，应尽量流过R6和R7的IR 以满足为目的IR>>IB保证条件VB不受IB变化的影响。但是IR不是越大越好，因为IR大，则R6和R7的值必须很小，这将产生两个问题：一是增加电源消耗；二是降低二次输入电阻，二次输入电阻为一次负载，因此IR过大会降低一级放大倍数。为了使VB同时，二级输入电阻不会太小。一般来说，在计算时，按下选择IR的值： IR=（5~10）IBQ 硅管 IR=（10~15）IBQ 锗管 在上式中IR硅管和锗管的选择原理不同，因为锗管ICBO随着温度的变化，基极电位的稳定性会受到影响IR取值一般比较大。对硅管来说ICBO很小，因此IR值可以小一些。 本电路T2选用硅管，所以取IR=5IBQ 由图4知：
取：R7=27kΩ；R8=68kΩ。 （6）确定T静态工作点1ICQ1；VCEQ 由于第一级是放大器的输入级，其输入信号较小，放大后的输出电压较小。因此，对一级失真度和输出范围的要求更容易实现。主要考虑如何降低噪声，因为输入级噪声会随信号逐步放大，对整机噪声指标影响很大。晶体管的噪声大小与工作点的选择密切相关。降低静态电流有利于降低噪声，但不利于增加放大倍数。所以静态电流不能太小。在工程计算中，一般不详细计算小信号电路的输入级，而是根据经验直接选择： ICQ1=0.1~1mA 锗管 ICQ1=0.1~2mA 硅管 VCEQ=（2~3）V 如果输入信号较大或输出范围较大，则应具体计算。计算方法与二次计算方法相同。 （7）确定T1管集电极电阻R三、发射级电阻R4、R5： 由图五知：
取：VE1=3V；VCEQ1=3V；ICQ1=0.5mA 则：
取：R3=12kΩ
取：R4=56Ω；R5=5.6kΩ (8)选择T1管 选取原则与T2相同：BVCE0＞Ec=12V； ICM＞0.5mA； PCM＞1.5mW，根据现有条件选择S9011，实测β1=100。 （9）T选择管道基极电阻 取：IR=10IBQ，VE1=3V 由图六知；
取：R1=130kΩ；R2=56kΩ (10)选择耦合电容和旁路电容 各级耦合电容和旁路电容应根据放大器的下限频率f1.决定。这些电容器的容量越大，放大器的低频响应就越好。但容量越大，电容器泄漏越大，导致电路工作不稳定。因此，应适当选择电容器的容量，以确保满意的效果。设计一般按以下计算：
其中：RS是信号源内阻，ri一是一级输入电阻。
其中：r01是一级输出电阻，ri二是二次输入电阻。
其中：ro二是二次输出电阻。
其中：Rb=R6//R7//R3 由于这些公式计算繁琐，经常根据工程计算的经验进行选择： 耦合电容：2~10μF 极旁路电容发射：150~200μF 现在用第二种方法来确定C1、C2、C3、Ce1和Ce2 取：C1=C2=C3=10μF Ce1=Ce2=100μF 只要电容器的耐压值大于电容器两端可能出现的最大电压。
(11)反馈网络的计算
根据深反馈的计算方法，图7知道：
∵
∴ Rf=100R4-R4≈5.5kΩ 取： Rf=5.6kΩ，Cf=10μF 根据上述结果，可以得到电路图(图8)
3.设计参数的理论验证 (1)确定静态工作点 IB1= IC1= VCE1= IB2= IC2= VCE2= (2)计算输入电阻、输出电阻和电压放大倍数 ri1= ro1= Av1= ri2= ro2= Av2= Av=Av1×Av2
三、音频放大电路的调试 (一)调静工作点 1.确定静态工作点并进行测量。 ① VCE1= VCE2= VR3= VR8=
②计算：
2、确定电压放大倍数，及输入电阻和输出电阻。 ①输入信号为10mV，1000Hz，Vi1=10mV 实测：Vo1= Vo2= Vo2max=
②计算：Av1= Av2= Av=Av1Av2 ri1= ri2= ro1= ro2=
3.幅频特性曲线 Vi1=10mV f(Hz) 20 30 40 50 80 100 300 400 600 800 Vo2 f(Hz) 1k 2k 4k 6k 10k 20k 70k 120k 150k 200k Vo2 (二)理论计算 静态工作点按电路图中的实际参数值计算。. 2.电压放大倍数 计算各级输入电阻和输出电阻。 画出直流通路和微变等效电路。 5.判断负反馈。 (3)理论计算值与实际测量值的比较分析。 (四)利用EWB电路仿真软件模拟设计的电路 1、用EWB画的原理图 2.获得静态工作点的值 3、获得输入输出波形图 4.获取频率特性图 四、课程设计说明书 1、设计目的 2、设计方案 3、电路工作原理 4.计算和选择电路元件参数 5.组件的明细表 6、调试报告 7、仿真结果 8、收音机安装、调试过程及经验 9、结束语 10.参考书目录 五、附录 (一)色环电阻及其计算 颜色 有效数字 乘数 允许偏差% 工作电压V 银色 10-2 ±10 金色 10-1 ±5 黑色 0 100 4 棕色 1 101 ±1 6.3 红色 2 102 ±2 10 橙色 3 103 16 黄色 4 104 25 绿色 5 105 ±0.5 32 蓝色 6 106 ±0.2 40 紫色 7 107 ±0.1 50 灰色 8 108 63 白色 9 109 5-20
无色 ±20
型号 极性 用途 VCBO VCEO ICM(mA) PCM(mW) fT(MHz) A(β) D(β) E(β) 9011 NPN 高放 50 30 30 400 150 28~45 39~609012 PNP 功放 40 20 500 625 64~91 78~112 9013 NPN 功放 40 20 500 625 64~91 78~112 9014 NPN 低放 50 45 100 450 150 60~150 400~1000 9015 PNP 低放 50 45 100 450 100 60~150 （二）常用晶体管的型号及参数
（三）电阻器标称系列 标称值系列 E24 E12 E6 备注 电阻器标称值 1.0 1.0 1.0 电阻器的标称值应符合表中所列数值之一或表列数值再乘以10的n次方，n为整数。 1.1 1.2 1.5 1.2 1.5 2.2 1.3 1.8 3.3 1.5 2.2 4.7 1.6 2.7 6.8 1.8 3.3 2.0 3.9 2.2 4.7 2.4 5.6 2.7 6.4 3.0 8.2 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1 电阻器误差 5％ 10％ 20％