低频功率放大器作业答案(精选2篇)
解:(a)甲类功率放大器(b)乙类功率放大器(c)甲、乙类功率放大器
效率最高可达78.5% 它既消除了交越失真
因为静态时ic=0 又可获得接近乙类的效率
没有功率损耗 在图6-20所示的放大电路中,设三极管的β=80,UBE=0.7 V,UCE(sat)=0.3 V,电容C的容量足够大,对交流可视为短路。当输入正弦交流信号时,使电路最大不失真输出时的基极偏置电阻Rb是多少?此时的最大不失真输出功率是多少?效率是多少?
图6-20 解:该电路属甲类功率放大电路 ①ics=UccUce(sat)120.3=1.5A=1500mA RL8②ib=ic1500==18.8mA 80UccUBE120.7==600Ω
Ib18.8
Rb=UomIom1I0=③Pom=U0·(1.5-0.75)=5.7x0.75=4.27W Iom=(6-0.3)·=Uom·222④η= Pom4.27,PE=0.75A12V=9w, η=47.5% PE96.4 图6-2所示的乙类双电源互补对称功率放大电路中,已知UCCc=20 V,RL=8 Ω,ui为正弦输入信号,三极管的饱和压降可忽略。试计算:
(1)负载上得到的最大不失真输出功率和此时每个功率管上的功率损耗;(2)每个功率管的最大功率损耗是多少;
(3)当功率管的饱和压降为1 V时,重新计算上述指标。解:
图6-2 乙类双电源互补对称功率放大电路
(1)P0=U0·I0= U0m2·
I0m2=
111U0mI0m= U20m
RL221121(20)212最大输出:P0m= U0max=Ucc ==25W
RL2RL28212U2CC1U20m12(20)21(20)2 每管功耗:PV12=(-)=(-)
2RL2RL23.14828(20)211 =(-)=50(0.32-0.25)=3.5w 83.144(2)每管最大功率耗损:
方法(i)Pv12 =0.2 Pom =0.225=5w
21UC1(20)240025.06w5w(ii)Pv12=
RL8(3.14)289.87(3)当考虑三极管饱和压降:Uces=1V时
1(UccUces)2(201)2 A、Pom==22.56w
RL162(19)2 B、PV12=(0.007)3.15W
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模拟电子技术课程设计 ※
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多级低频电压放大器设计
姓 名 学 号 院、系、部 班 号 完成时间
摘 要
本设计采用二级高通运算放大器的设计思路,分别设计了二级运算放大电路、可变放大倍数的二级运算放大电路等多种方案,并应用放大器对电压放大的特点,要求电压在满足放大倍数的前提下,对大于10KHz高频的信号进行选取,并运用多级反相放大器对电压进行放大。并且多级电压放大倍数等于组成它的各级电路电压放大倍数之积。其输入电阻是第一级的输入电阻,输出电阻是末级的输出电阻。在求解某一级的电压 放大倍数时应将后级输入电阻作为负载。我们经常听广播,当我们选台时其实是对不同的频率的信号进行选择,对信号的选择这时我们就要用到多级低频电压放大器的实现。根据所选信号的频率范围可分为低通、高通、带通、带阻。这其中带通是允许每一段频带范围内的信号通过,而将此频带以外的信号阻断,而消除高频段和低频段的干扰和噪声,经常用与抗干扰设备的组成中。
由于多级放大倍数等于各级放大倍数之积算出所需要的电路,并通过对设计的电路图经过Multisim仿真运行后,得到了放大倍数大于600倍,频率大于10KHz的符合要求的高频输出波,因此可以确定此次电路设计可以满足要求。
关键词:多级
放大
滤波
目 录
第1章 设计任务与要求····················· 错误!未定义书签。第2章 方案与论证 ······························· 1 第3章 设计电路图 ······················ 错误!未定义书签。第4章 调试分析 ································ 3 第5章 结论与心得 ······························· 4 参考文献 ································ 5
第1章 设计任务与要求
课程设计名称:多级低频电压放大器 题目要求:
1.要求电压放大倍数:| Au|≥600 2.输出电压峰峰值: Up-p ≥10V(RL=1KΩ)3.输入输出阻抗: Ri≥100KΩ, Ro≤50Ω 4.通频带: ≥10KHz 电路可以采用分立器件,也可以选用运算放大器。运放供电电源既可以采用单电源也可以选用双电源。设计目的:
(1)熟悉电子仪器的正确使用;
(2)学会通过multisim软件中电路的安装与调试;(3)查询相关资料,培养学生独立分析解决问题能力;
(4)运用模电课本中相关课程所学到的理论知识去独立完成课题设计;
第2章 方案与论证
1.运算放大器是最早应用于模拟信号的运算电路。其作用主要是用于电路的放大,本次课程设计多级低频电压放大器,主要采用运算放大器来实现。2.高通滤波器。采用的是高通滤波器对频率的限制,通带宽度高于10kHz,f0=10kHz,根据公式可得f0=1/6.28RC为固定值,然后定C,求R。
3.运算放大主要采用反相比例运算电路的二级放大,第一级放大倍数为7倍,第二级放大倍数为100倍。放大倍数Au= Au1*Au2, Au=-Rf /R1,R2= R1 // Rf;通过计算算出所需要的电路。4.计算的主要元件参数:
R1=1Ω,R2=100kΩ,R3 =87.5 kΩ,R4 =0.99 kΩ,R5 =700 kΩ,R6 =1 kΩ,R7 =100 kΩ,C1 =15.9uF输入输出电阻大小满足设计要求。
5.电路设计:a、设计信号发生器为10mV,100kHz的正弦交流电,通过滤波器,得到正常放大,观看波形,计算放大的倍数;b、设计信号发生器为10mV,4kHz的正弦交流电,通过滤波器,观看波形,计算放大倍数。
图2.1 基本原理框图
第3章 设计电路图
图3.1 设计电路图
如图所示:最左端是一个信号发生器,与其连接的是一个由电容C1与R1组成的高通滤波器,然后U1与U2是两个反相比例运算电路,U2的输出与滤波器相接,通过观察示波器的波形与放大倍数,得到结果。
第4章 调试分析
a.设计信号发生器为10mV,100kHz的正弦交流电,通过滤波器,得到正常放大,观看波形,计算放大倍数。
图4.1 正常放大波形
当频率处于100kHz,大于等于10kHz,电压得到正常放大,放大倍数Au=6.968V/10mV=696.8大于600,满足设计的要求。
b.设计信号发生器为10mV,4kHz的正弦交流电,通过滤波器,观看波形,计算放大倍数;
图4.2 信号发生器
图4.3不能正常放大的波形
由于滤波作用当频率处于4kHz时,Au=2.145V/10mV=214.5小于600,得不到正常放大。
综合分析:当频率处于高于10kHz时,放大倍数大于600,得到正常放大,当频率处于低于10kHz时,放大倍数小于600,得不到正常放大,设计的多级低频电压放大器符合设计要求。
第5章 结论与心得
本次设计熟悉了运算放大器的功能及特点,更进一步了解了二极管等元件的性能特点等,也更加熟悉了各个元件之间的搭配应用。
对于输出电压峰值调节,可以通过一个可调节的VCC来取代,从而实现对峰值的调节。本次设计的最终结果与预期结果相差在允许范围内。只是因为各个元件的具体值比较难以得到,使得计算出的各个元件的数值有一定的误差,但总体来说误差也在允许范围内。
在本学期开设《模电》这门学位课的基础上,这次小学期我们做了模电仿真电路实验。这门学科属于电子电路范畴,与我们的专业有密切联系,主要是理论方面的问题。将所学知识实践、探索,才能对模电知识有更深的认识。
在这几天学习中,虽然到处查资料,问同学,但是我从中学到了许多东西,不仅巩固了以前所学的书本上的知识,而且还学到了许多书上没有的东西,同时也提高了我的动手操作能力,锻炼实践能力。
拿到题目后,我都不知道是干啥用的,不知该如何下手,然后在模拟仿真过程中也遇到了许多问题,不知该如何运用该软件,后来我上网查资料,加上同学的帮助,最后终于使理论值与仿真结果相符合。
回顾这次课程设计,从理论到实践,在这几天里,我从中学到了许多东西,通过这次实践,让我进一步明白独立自主能力的重要性,所以说实践是很重要的,以后的生活学习都要学会实践。
参考文献
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