20XX级模拟电子技术课程设计说明书
晶体放电路
院 部： 电气信息工程学院
学生姓名：
学 号：
指导教师： 职称 副教授
专 业：
班 级：
完成时间：
摘
放器输入信号电压功率放装置电子晶体电源变压器电器元件组成通讯广播雷达电视动控制等装置中离开放器放器已高度发达社会中成生活中缺少部分
通常放电路输入信号微弱般毫伏微伏数量级应中常需单级放电路连接起信号逐级放方输出获必电压幅值单级放电路连接起电路称级放电路级放电路中两单级放电路间连接方式耦合果耦合电路采电阻电容进行耦合做阻容耦合
课题设计两级放电路保证失真放兼顾放电路稳定性求两级放电路采阻容耦合方式进行设计然采Multisim软件设计两级阻容耦合放电路进行仿真仿真结果符合设计求然利AD软件制出PCD图完成实物制作调试调试结果表明设计两级阻容耦合放电路负载增益6133空载增益7258基达设计求
关键词 ： 晶体 放电路阻容耦合通频带增益
目 录
1 绪 1
11 阻容耦合电路介绍 1
12 设计求 1
2 设计原理参数设定 2
21电源设计 2
211电源变压器设计 2
212整流电路设计 2
213滤波电路设计 3
214 稳压电路设计 4
22 放电路设计 5
221 第级放电路设计 5
222第二级放电路设计 7
3 电路仿真分析 9
31空载调试 9
32 负载调试 10
4 电路制作调试 11
41 电路制作 11
42 调试分析 11
421 直流稳压电源调试 11
422放电路调试 11
结束语 13
参考文献 14
致 谢 15
附录A 原理图 16
附录B PCB图 17
附录C 实物图 18
附录D 元器件清单 19
1 绪
11 阻容耦合电路介绍
放器输入信号电压功率放装置电子晶体电源变压器电器元件组成通讯广播雷达电视动控制等装置中离开放器放器已高度发达社会中成生活中缺少部分
通常放电路输入信号微弱般毫伏微伏数量级应中常需单级放电路连接起信号逐级放方输出获必电压幅值单级放电路连接起电路称级放电路级放电路中两单级放电路间连接方式耦合果耦合电路采电阻电容进行耦合做阻容耦合阻容耦合放电路耦合电容隔直作级放电路静态值单独调整级放电路放倍数级放倍数积两级阻容耦合放电路保证失真放时保证放电路稳定性求分立元件放电路中常采
12 设计求
121 基求
（1)放电路合适静态工作点
(2)通频带空载时信号电压放倍数70
(3)单电源供电压12VDC
(4)输入电阻接10kΩ
(5)β值80~100左右
(6)通频带范围20HZ~20KHZ
122 扩展求
(1)接10kΩ信号电压放倍数维持60
(2)供电直流电源改采两节9V电池供电
(3) 失真输出信号
2 设计原理参数设定
21电源设计
直流稳压电源种220V工频交流电转换成稳压输出直流电压装置需变压整流滤波稳压四环节完成直流稳压电源框图图1示：
图1直流稳压电源框图
211电源变压器设计
电容滤波整流电路中变压器次级线圈供负载电流外电容充电充电时电流瞬时值通变压器次级线圈电流均值然等I1通变压器次级线圈效值I2I1I2I1关系决定电流脉波型形状波型愈效值愈般取
（1）
212整流电路设计
整流电路作交流降压电路输出电压较低交流电转换成单脉动性直流电交流电整流程整流电路整流二极组成整流电路电压已交流电压种含直流电压交流电压混合电压惯称单脉动性直流电压二极单相全波整流电路图2示
图2单相全波整流电路原理图
U2正半周二极VD1VD3导通VD2VD4截止U2负半周VD2VD4导通VD1VD3截止正负半周部电流流负载电阻RL方致电路输出波形图3示
图3整流电路输出波形图
流二极直流电流
（2）
载时直流输出电压
（3）
变压器次级线圈电压效值：
桥式整流电路中二极半周期导电流二极均电流等输出电流均值半电路中二极承受反电压2U2(U2变压器副边电压效值)
（4）
根IDU反值选二极选整流二极IN4004（标准整流电流1A反工作电压400V）
213滤波电路设计
滤波电路常滤整流输出电压中纹波设计中常利电容器两端电压突变流电感器电流突变特点电容器负载电容联电容器负载电阻串联达输出波形基滑目
选择电容滤波电路直流输出电压
（5）
直流输出电流
（6）
I2变压器副边电流效值
RLC(RL负载阻值)越电容器放电越慢输出电压均值越般选放电时间常数RLC整流周期(3~5)倍桥式整流说整流周期等交流电网周期半：
（7）
（8）
（7）（8）式中T交流电网周期RL负载电阻
（9）
电容耐压UC>1414×101414V
214 稳压电路设计
前面讨整流滤波电路保证输出稳定直流电压输出电压稳定原方面：
（1）输入电压稳定（通常交流电网允许±10％波动）导致整流滤波电路输出直流电压稳定
（2）整流滤波电路存阻负载变化时引起负载电流发生变化输出直流电压发生变化
（3）电子元件（特导体器件）参数温度关环境温度发生变化时引起电路元件参数发生变化导致输出电压发生变化
（4）整流滤波直流电压中然会少量纹波成份直接供电源质量求较高电路
输出稳定直流电压整流滤波直流电压必须采取定稳压措施适合电子设备需
次课程设计稳压电源W78系列三端稳压器W7805W7809W7812W79系列三端稳压器W7905W7909W7912提供稳定输出电压78系列输出正电压79系列输出负电压050912代表稳定输出电压值系列固定电压输出应非常广泛种类型部电流限制热保护安全工作区保护基会损坏果够提供足够散热片够提供15A输出电流然固定电压值设定接入适外部器件获种电压电流
22 放电路设计
设计求实际电压增益输入电阻较（A>60Ri10kΩ）单级放电路器远远满足求需两两基单元放电路连结起组成级放电路信号逐级放需程度保证输入电阻符合设计求中基单元放电路级放器级级级间联结方式称耦合方式两级间通耦合电容级输入电阻连接称阻容耦合电容隔直作前级直流工作点单独计算调整课题采两级阻容耦合放电路进行设计设计原理图图4示
图4 两级阻容耦合放电路原理图
221 第级放电路设计
确定第级电路参数第级放电路原理图图5示
图5第级放电路原理图
静态工作点设定：取取
（10）
（11）
取 R4200ΩRi1RB1ll[rb1+(1+β)R4]10KΩ （12）
Rb1≈3Rb2 （13）
Rb290kΩ 中Rb1R1+R6 Rb2R2 ReR2 取标称值Re24KΩ 求Av1>15
（中RL1’RC1 llRi2） （14）
RL1’>34
rbe2+(1+β)R11≈25 kΩ
控制增益取 R11300Ω
Ri2≈10 kΩ
Rc1>52 KΩ 取标称值Rc16 KΩ
222第二级放电路设计
确定第二级电路参数第二级放电路原理图图6示
图6第二级放电路原理图
求负载电阻RL10KΩ时负载增益 （15）
∴
13kΩ 87RC2>13kΩ RC>15 kΩ
便调节取 R2R830KΩ R1R730kΩ R5R1022kΩ （16）
空载增益 Av2>5 （17）
综合（15）（17）取 RC216KΩ
静态工作点设定：调节静态工作点Q2电路失真
取R7+R930+1040 kΩ
∴
∴ VBQ212×51V
∴ IEQ2176mA
VCEQ212176(16+25)48V
确定C1C3：两级电容耦合根级放器限截止频率计算公式
（18）
假设级限频率相级限频率应
fL’20HZ
C1~3≈(1~10)[1(2πfL’R L)] ≈12~12uF
选取C1~3
3 电路仿真分析
31空载调试
时电压增益仿真结果图7示
图7增益仿真图（）
数分析：A通道输入B通道输出图7求出电路空载增益
满足设计求
32 负载调试
时电压增益仿真结果图8示
图8增益仿真图（）
数分析：A通道输入B通道输出图8求负载增益
满足设计求
4 电路制作调试
41 电路制作
通课题仔细研究确定电路原理图仿真成功然利AD软件制出PCD图完成实物制作
42 调试分析
421 直流稳压电源调试
课程设计稳压电源78系列三端稳压器78057809781279系列三端稳压器790579097912提供稳定输出电压实际测量输出电压分1201V902V499V1208V899V512V理值实际测量值较接
422放电路调试
(1)负载调试
图9负载调试波形图(RL10K）
图9读出输出电压276V设定输入电压45mV求负载增益AV
满足设计求
（2）空载调试
图10空载调试波形图
图10读出输出电压320V设定输入电压45mV求出空载增益AV
满足设计求
结束语
次课程设计终结束留深刻印象尤未知探索知识渴求步步纠正思路连接电路中遇少问题包括原理理解实验电路设计通次课程设计断查找资料加深理解专业知识实现理实践结合放倍数负反馈通频带更深步认识时明白力量渺组合作更完成设计达设计求明白基理知识实践设计差理行东西调试出时候寻找错误电路连接错实验设备问题通组合作终成功完成次课程设计明白课堂学知识远远够理实践结合发挥效果时力量渺团队合作力量远远闭门造车
参考文献
[1]杨元挺电子技术技训练 [M]北京高等教育出版社2006 128~131
[2]戴伏生基础电子电路设计实践 [M]北京国防工业出版社2006 47~52
[3]姚福电子电路设计实践 [M]济南山东科学技术出版社200777~83
[4]梁宗电子技术基础课程设计 [M]武汉华中理工学出版社200848~52
[5]张友汉电子技术试验实训 [M]北京高等教育出版社2008 83~91
[6]康华光模拟电子技术基础 [M]北京高等教育出版社2008 101~177 485~513
致 谢
组设计参数仿真时遇两问题第仿真时时出现限失真限失真感谢指导老师张松华老师提供帮助老师针见血指导令组钦佩诚然老师帮助缺第二问题级放电路通频带设计问题非常感谢老师老师辞辛苦百忙中抽空帮分析电路组受益匪浅外需感谢组提供建议
附录A 原理图
直流稳压电源电路原理图
晶体放电路原理图
附录B PCB图
直流稳压电源PCB图
晶体两级阻容放电路PCB图
附录C 实物图
直流稳压电源实物图
实物图
附录D 元器件清单
表1 元器件清单
编号
器件
型号
数量
标号
1
三极
2N2222A
2
Q1 Q2
2
电容
10uF
3
C1C3
3
电容
100 uF
2
C4C5
4
电阻
200Ω
1
R4
5
电阻
300Ω
1
R11
6
电阻
16k
1
R10
7
电阻
22k
2
R5 R12
8
电阻
6k
1
R3
9
电阻
10k
1
R13
10
电阻
288k
2
R2 R8
11
电阻
30k
3
RS R1 R7
12
直流电源
12V
1
V1
13
交流电源
100mV
1
Ui
14
电位器
200KΩ
2
R6 R9
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20XX级模拟电子技术课程设计说明书
晶体放电路
院 部： 电气信息工程学院
学生姓名：
学 号：
指导教师： 职称 副教授
专 业：
班 级：
完成时间：
摘
放器输入信号电压功率放装置电子晶体电源变压器电器元件组成通讯广播雷达电视动控制等装置中离开放器放器已高度发达社会中成生活中缺少部分
通常放电路输入信号微弱般毫伏微伏数量级应中常需单级放电路连接起信号逐级放方输出获必电压幅值单级放电路连接起电路称级放电路级放电路中两单级放电路间连接方式耦合果耦合电路采电阻电容进行耦合做阻容耦合
课题设计两级放电路保证失真放兼顾放电路稳定性求两级放电路采阻容耦合方式进行设计然采Multisim软件设计两级阻容耦合放电路进行仿真仿真结果符合设计求然利AD软件制出PCD图完成实物制作调试调试结果表明设计两级阻容耦合放电路负载增益6133空载增益7258基达设计求
关键词 ： 晶体 放电路阻容耦合通频带增益
目 录
1 绪 1
11 阻容耦合电路介绍 1
12 设计求 1
2 设计原理参数设定 2
21电源设计 2
211电源变压器设计 2
212整流电路设计 2
213滤波电路设计 3
214 稳压电路设计 4
22 放电路设计 5
221 第级放电路设计 5
222第二级放电路设计 7
3 电路仿真分析 9
31空载调试 9
32 负载调试 10
4 电路制作调试 11
41 电路制作 11
42 调试分析 11
421 直流稳压电源调试 11
422放电路调试 11
结束语 13
参考文献 14
致 谢 15
附录A 原理图 16
附录B PCB图 17
附录C 实物图 18
附录D 元器件清单 19
1 绪
11 阻容耦合电路介绍
放器输入信号电压功率放装置电子晶体电源变压器电器元件组成通讯广播雷达电视动控制等装置中离开放器放器已高度发达社会中成生活中缺少部分
通常放电路输入信号微弱般毫伏微伏数量级应中常需单级放电路连接起信号逐级放方输出获必电压幅值单级放电路连接起电路称级放电路级放电路中两单级放电路间连接方式耦合果耦合电路采电阻电容进行耦合做阻容耦合阻容耦合放电路耦合电容隔直作级放电路静态值单独调整级放电路放倍数级放倍数积两级阻容耦合放电路保证失真放时保证放电路稳定性求分立元件放电路中常采
12 设计求
121 基求
（1)放电路合适静态工作点
(2)通频带空载时信号电压放倍数70
(3)单电源供电压12VDC
(4)输入电阻接10kΩ
(5)β值80~100左右
(6)通频带范围20HZ~20KHZ
122 扩展求
(1)接10kΩ信号电压放倍数维持60
(2)供电直流电源改采两节9V电池供电
(3) 失真输出信号
2 设计原理参数设定
21电源设计
直流稳压电源种220V工频交流电转换成稳压输出直流电压装置需变压整流滤波稳压四环节完成直流稳压电源框图图1示：
图1直流稳压电源框图
211电源变压器设计
电容滤波整流电路中变压器次级线圈供负载电流外电容充电充电时电流瞬时值通变压器次级线圈电流均值然等I1通变压器次级线圈效值I2I1I2I1关系决定电流脉波型形状波型愈效值愈般取
（1）
212整流电路设计
整流电路作交流降压电路输出电压较低交流电转换成单脉动性直流电交流电整流程整流电路整流二极组成整流电路电压已交流电压种含直流电压交流电压混合电压惯称单脉动性直流电压二极单相全波整流电路图2示
图2单相全波整流电路原理图
U2正半周二极VD1VD3导通VD2VD4截止U2负半周VD2VD4导通VD1VD3截止正负半周部电流流负载电阻RL方致电路输出波形图3示
图3整流电路输出波形图
流二极直流电流
（2）
载时直流输出电压
（3）
变压器次级线圈电压效值：
桥式整流电路中二极半周期导电流二极均电流等输出电流均值半电路中二极承受反电压2U2(U2变压器副边电压效值)
（4）
根IDU反值选二极选整流二极IN4004（标准整流电流1A反工作电压400V）
213滤波电路设计
滤波电路常滤整流输出电压中纹波设计中常利电容器两端电压突变流电感器电流突变特点电容器负载电容联电容器负载电阻串联达输出波形基滑目
选择电容滤波电路直流输出电压
（5）
直流输出电流
（6）
I2变压器副边电流效值
RLC(RL负载阻值)越电容器放电越慢输出电压均值越般选放电时间常数RLC整流周期(3~5)倍桥式整流说整流周期等交流电网周期半：
（7）
（8）
（7）（8）式中T交流电网周期RL负载电阻
（9）
电容耐压UC>1414×101414V
214 稳压电路设计
前面讨整流滤波电路保证输出稳定直流电压输出电压稳定原方面：
（1）输入电压稳定（通常交流电网允许±10％波动）导致整流滤波电路输出直流电压稳定
（2）整流滤波电路存阻负载变化时引起负载电流发生变化输出直流电压发生变化
（3）电子元件（特导体器件）参数温度关环境温度发生变化时引起电路元件参数发生变化导致输出电压发生变化
（4）整流滤波直流电压中然会少量纹波成份直接供电源质量求较高电路
输出稳定直流电压整流滤波直流电压必须采取定稳压措施适合电子设备需
次课程设计稳压电源W78系列三端稳压器W7805W7809W7812W79系列三端稳压器W7905W7909W7912提供稳定输出电压78系列输出正电压79系列输出负电压050912代表稳定输出电压值系列固定电压输出应非常广泛种类型部电流限制热保护安全工作区保护基会损坏果够提供足够散热片够提供15A输出电流然固定电压值设定接入适外部器件获种电压电流
22 放电路设计
设计求实际电压增益输入电阻较（A>60Ri10kΩ）单级放电路器远远满足求需两两基单元放电路连结起组成级放电路信号逐级放需程度保证输入电阻符合设计求中基单元放电路级放器级级级间联结方式称耦合方式两级间通耦合电容级输入电阻连接称阻容耦合电容隔直作前级直流工作点单独计算调整课题采两级阻容耦合放电路进行设计设计原理图图4示
图4 两级阻容耦合放电路原理图
221 第级放电路设计
确定第级电路参数第级放电路原理图图5示
图5第级放电路原理图
静态工作点设定：取取
（10）
（11）
取 R4200ΩRi1RB1ll[rb1+(1+β)R4]10KΩ （12）
Rb1≈3Rb2 （13）
Rb290kΩ 中Rb1R1+R6 Rb2R2 ReR2 取标称值Re24KΩ 求Av1>15
（中RL1’RC1 llRi2） （14）
RL1’>34
rbe2+(1+β)R11≈25 kΩ
控制增益取 R11300Ω
Ri2≈10 kΩ
Rc1>52 KΩ 取标称值Rc16 KΩ
222第二级放电路设计
确定第二级电路参数第二级放电路原理图图6示
图6第二级放电路原理图
求负载电阻RL10KΩ时负载增益 （15）
∴
13kΩ 87RC2>13kΩ RC>15 kΩ
便调节取 R2R830KΩ R1R730kΩ R5R1022kΩ （16）
空载增益 Av2>5 （17）
综合（15）（17）取 RC216KΩ
静态工作点设定：调节静态工作点Q2电路失真
取R7+R930+1040 kΩ
∴
∴ VBQ212×51V
∴ IEQ2176mA
VCEQ212176(16+25)48V
确定C1C3：两级电容耦合根级放器限截止频率计算公式
（18）
假设级限频率相级限频率应
fL’20HZ
C1~3≈(1~10)[1(2πfL’R L)] ≈12~12uF
选取C1~3
3 电路仿真分析
31空载调试
时电压增益仿真结果图7示
图7增益仿真图（）
数分析：A通道输入B通道输出图7求出电路空载增益
满足设计求
32 负载调试
时电压增益仿真结果图8示
图8增益仿真图（）
数分析：A通道输入B通道输出图8求负载增益
满足设计求
4 电路制作调试
41 电路制作
通课题仔细研究确定电路原理图仿真成功然利AD软件制出PCD图完成实物制作
42 调试分析
421 直流稳压电源调试
课程设计稳压电源78系列三端稳压器78057809781279系列三端稳压器790579097912提供稳定输出电压实际测量输出电压分1201V902V499V1208V899V512V理值实际测量值较接
422放电路调试
(1)负载调试
图9负载调试波形图(RL10K）
图9读出输出电压276V设定输入电压45mV求负载增益AV
满足设计求
（2）空载调试
图10空载调试波形图
图10读出输出电压320V设定输入电压45mV求出空载增益AV
满足设计求
结束语
次课程设计终结束留深刻印象尤未知探索知识渴求步步纠正思路连接电路中遇少问题包括原理理解实验电路设计通次课程设计断查找资料加深理解专业知识实现理实践结合放倍数负反馈通频带更深步认识时明白力量渺组合作更完成设计达设计求明白基理知识实践设计差理行东西调试出时候寻找错误电路连接错实验设备问题通组合作终成功完成次课程设计明白课堂学知识远远够理实践结合发挥效果时力量渺团队合作力量远远闭门造车
参考文献
[1]杨元挺电子技术技训练 [M]北京高等教育出版社2006 128~131
[2]戴伏生基础电子电路设计实践 [M]北京国防工业出版社2006 47~52
[3]姚福电子电路设计实践 [M]济南山东科学技术出版社200777~83
[4]梁宗电子技术基础课程设计 [M]武汉华中理工学出版社200848~52
[5]张友汉电子技术试验实训 [M]北京高等教育出版社2008 83~91
[6]康华光模拟电子技术基础 [M]北京高等教育出版社2008 101~177 485~513
致 谢
组设计参数仿真时遇两问题第仿真时时出现限失真限失真感谢指导老师张松华老师提供帮助老师针见血指导令组钦佩诚然老师帮助缺第二问题级放电路通频带设计问题非常感谢老师老师辞辛苦百忙中抽空帮分析电路组受益匪浅外需感谢组提供建议
附录A 原理图
直流稳压电源电路原理图
晶体放电路原理图
附录B PCB图
直流稳压电源PCB图
晶体两级阻容放电路PCB图
附录C 实物图
直流稳压电源实物图
实物图
附录D 元器件清单
表1 元器件清单
编号
器件
型号
数量
标号
1
三极
2N2222A
2
Q1 Q2
2
电容
10uF
3
C1C3
3
电容
100 uF
2
C4C5
4
电阻
200Ω
1
R4
5
电阻
300Ω
1
R11
6
电阻
16k
1
R10
7
电阻
22k
2
R5 R12
8
电阻
6k
1
R3
9
电阻
10k
1
R13
10
电阻
288k
2
R2 R8
11
电阻
30k
3
RS R1 R7
12
直流电源
12V
1
V1
13
交流电源
100mV
1
Ui
14
电位器
200KΩ
2
R6 R9
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