新疆农业大学收音机.docx
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新疆农业大学收音机
新疆农业大学机械交通学院
课程设计说明说
课程名称:
专业班级:
学号:
学生姓名:
指导教师:
时间:
目录
音频放大电路仿真设计3
1、设计指标要求3
2.设计目的3
3、设计步骤和方法3
3.1、选择电路方案3
3.2、计算元器件参数4
3.2.1确定电源电压EC:
4
3.2.2确定T2的集电极电阻R8和静态工作电流ICQ2。
4
3.2.3确定T2发射级电阻R9:
5
3.2.4确定晶体管T2:
5
3.2.5确定T2的基极电阻R6和R76
3.2.6确定T1的静态工作点ICQ1;VCEQ6
3.2.7确定T1管的集电极电阻R3,发射级电阻R4、R5:
6
3.2.8选择T1管7
3.2.9T1管基极电阻的选取7
3.2.10耦合电容和旁路电容的选取7
3.2.11反馈网络的计算8
3.2.12.电路仿真图形8
4、验证论参……………………………………………………………………….9
4.1验证静态工作点10
4.2.计算输入电阻、输出电阻及电压放大倍数11
5、对收音机放大电路的调试12
6.组装收音机的心得体会12
7、元器件表12
音频放大电路仿真设计
1、设计指标要求
1、电压放大倍数:
Au=134
2、最大输出电压:
Uo=3V
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=30V
2、设计目的
1.培养大学生的实际动手操作能力
2.训练毅力和耐心。
培养独立思考问题的能力。
3.较好的把握电路图和实物之间的联系,并且会对造电路图检测错误。
4.根据原理图测出静态工作点。
3、设计步骤和方法
3.1、选择电路方案
收音机放大电路的框图如下图所示,根据设计指标选择多级放大电路,前置级为电压放大,输出级为功率放大,主要对前置级电压放大电路进行设计。
电路方案的确定包括以下几个方面内容:
(1)根据总的电压放大倍数,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,选用适当的耦合方式。
3.2、计算元器件参数
3.2.1确定电源电压EC:
为保证输出电压幅度能达到指标要求,电源电压EC应满足如下要求:
如图1:
图1电源电压波形
EC>2Vom+VE+VCES
式中:
Vom为最大输出幅度
VE为晶体管发射级电压,取VE=2V。
VCES为晶体管饱和压降,取VCES=1V。
指标要求的最大输出电压Vo=1V,给定电源电压EC=30V,可以满足要求。
3.2.2确定T2的集电极电阻和静态工作电流:
因为这级的输出电压比较大,为使负载得到最大幅度的电压,静态工作点应设在交流负载线的中点。
如图2所示。
由图可知,Q点在交流负载线的中点,因此的T2静态工作点满足下列条件。
(1-1)
在晶体管的饱和区和截止区,信号失真很大,为了使电路不产生饱和失真和截止失真,VCEQ2应满足:
2图2T2静态工作点
VCEQ2>Vom+VCES(1-2)
由(1-1)式消去ICQ2并将(1-2)式代入可得:
取VE=3V;VCES=1V
则:
取R8=6.2k
图3静态工作点分析图
由(1-1)式消去VCEQ2可得:
3.2.3确定T2发射级电阻:
取R9=560
3.2.4确定晶体管T2:
选取晶体管时主要依据晶体管的三个极限参数:
BVCEO>晶体管c-e间最大电压VCEmax(管子截止时c-e间电压)
ICM>晶体管工作时的最大电流ICmax(管子饱和时c-e回路电流)
PCM>晶体管工作时的最大功耗PCmax
由图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的最大功耗为:
PCmax=VCEQ2·ICQ2
因此T2的参数应满足:
BVCEO>EC=30VICM>2ICQ2=7.2mAPCM>VCEQ2·ICQ2=360mW
选用S9011,其参数满足,β=100
3.2.5确定T2的基极电阻:
在工作点稳定的电路中,基极电压VB越稳定,则电路的稳定性越好。
因此,在设计电路时应尽量使流过R6和R7的IR大些,以满足IR>>IB的条件,保证VB不受IB变化的影响。
但是IR并不是越大越好,因为IR大,则R6和R7的值必然要小,这时将产生两个问题:
第一增加电源的消耗;第二使第二级的输入电阻降低,而第二级的输入电阻是第一级的负
而第二级的输入电阻是第一级的负载,所以IR太大时,将使第一级的放大倍数降低。
为了使VB稳定同时第二级的输入电阻又不致太小,一般计算时,按下式选取IR的值:
IR=(5~10)IBQ硅管
IR=(10~15)IBQ锗管
本电路T2选用的是硅管,取IR=10IBQ
则:
由图4知:
取:
R7=7.5kΩ;R6=75kΩ。
图4基极电阻R6.R7分析图
3.2.6确定T1的静态工作点:
因为第一级是放大器的输入级,其输入信号比较小,放大后的输出电压也不大。
所以对于第一级,失真度和输出幅度的要求比较容易实现。
主要应考虑如何减小噪声,因输入级的噪声将随信号一起被逐级放大,对整机的噪声指标影响极大。
晶体管的噪声大小与工作点的选取有很大的关系,减小静态电流对降低噪声是有利的,但对提高放大倍数不利。
所以静态电流不能太小。
在工程计算中,一般对小信号电路的输入级都不详细计算,而是凭经验直接选取:
ICQ1=0.1~1mA锗管
ICQ1=0.1~2mA硅管
VCEQ=(2~3)V
取Icq1=2mA,VCE1=2V
3.2.7确定T1管的集电极电阻,发射级电阻:
由图5知:
取:
VE1=2V;VCEQ1=2V;ICQ1=2mA
则:
图5电阻R3.R4.R5分析图
取:
R3=13kΩ
取:
R4=56Ω;R5=910Ω
3.2.8选择T1管
选取原则与T2相同:
BVCE0>Ec=15V;ICM>2mA;PCM>1.5mW,根据现有条件选用S9011。
β=100
3.2.9T1管基极电阻的选取
取:
IR=5IBQ,VE1=2V
由图6知;
取:
R1=270kΩ;R2=27kΩ图6T1管电阻选取分析图
3.2.10耦合电容和旁路电容的选取
各级耦合电容及旁路电容应根据放大器的下限频率f1决定。
这些电容的容量越大,则放大器的低频响应越好。
但容量越大电容漏电越大,这将造成电路工作不稳定。
因此要适当的选择电容的容量,以保证收到满意的效果。
在设计时一般按下式计算:
其中:
RS是信号源内阻,ri1是第一级输入电阻。
其中:
r01是第一级输出电阻,ri2是第二级输入电阻。
其中:
ro2是第二级输出电阻。
其中:
Rb=R6//R7//R3
由于这些公式计算繁琐,所以在工程计算中,常凭经验选取:
耦合电容:
2~10μF
发射极旁路电容:
150~200μF
现在用第二种方法确定C1、C2、C3、Ce1和Ce2
取:
C1=C2=C3=10μF
Ce1=Ce2=100μF
电容器的耐压值只要大于可能出现在电容两端的最大电压即可。
3.2.11反馈网络的计算
根据深反馈的计算方法,由图7知:
∵
∴Rf=169R4-R4≈10kΩ
取:
Rf=10kΩ,Cf=10μF图7深反馈网络图
3.2.12.电路仿真图形
用EWB做出仿真电路如下图所示:
图8EWB电路仿真图
利用双踪示波器作出电路的仿真波形图如下:
图9EWB示波器输入输出波形图
图10幅频响应波形图
幅频特性:
随着频率的增加,电压幅值也随之增加。
当频率达到100Hz时,幅值趋于稳定。
相频特性:
随着频率的增加,相位角随之减小。
当频率达到1KHz时,相位角趋于稳定。
4.设计参数的理论验证
4.1验证静态工作点
两管直流通路如下图:
图11T1管静态图图12T2管静态图
根据静态分析图静态工作点图分析如下
求得T1,T2管的静态工作点
IB1=0.02mA IC1=2mAVCE1=4V
IB2=0.036mAIC2=3.6mAVCE2=5.664V
4.2.计算输入电阻、输出电阻及电压放大倍数
根据小信号模型法,其小信号模型图如下
图13电路小信号模型图
计算输入电阻、输出电阻及电压放大倍数
ri1=5.5KΩro1=13KΩ Av1=-10.7
ri2=739Ω ro2=6.2Ω Av2=-180.7
Av=Av1×Av2=1933.7
Avf=136.68(误差2.0%)
5.对收音机放大电路的调试
1.在电路;连接完成后,把电池安装上,把开关打开,开始没有声音,调节后发现出声。
2.调节频率信号比较强烈后,再调节T3中周信号由小到大,再调节中周(绿)信号由小到大,然后调节中周信号(黑)信号由小到大即可。
3.调节到不同的频率,反复操作2步骤2---3次。
6.组装收音机的心得体会
在这次课程设计中,最后的按照电路图,焊接元件中,我学习到了原来不曾学的太好的东西。
我了解了,如何区分三级管的集电极,发射极和基极,并且了解了如何焊接电路板。
而且我还了解了将各元件要准确的进行焊接,否则需要再拔出重旱,这便会对我们的工作造成不变的麻烦。
因此需要我们仔细的将原件放到它应在的地方。
还有一点重要就是需要我们合作,要先将元件所对应的代号找准,不得出错。
通过这次的课程设计,我认识到不仅要在课堂上学好理论知识,更要锻炼自己的动手能力,要做到理论与实际相结合。
要在不懂的情况下多请教老师。
不要着急盲目的急于求成,那样只会事倍功半。
因此,我们在将来的学习中,要不懂就问,积极努力。
7、AM收音机元器件表
简介:
该收音机我六管中波段袖珍式半导体收音机,体积小巧,外形美观,音质清晰,洪亮,噪声低,携带使用方便,采用可靠的全硅管线路,具有机内磁性天线,收音效果良好,并设有外界耳机插口。
表
(1)本次试验所用元件
序号
代号与名称
规格
数量
序号
代号与名称
规格
数量
1
电
阻
R1
91kΩ
1
27
T1
天线线圈
1
2
R2
2.7kΩ
1
T2
本振线圈(黑)
1
3
R3
150KΩ
1
29
T3
中周(白)
1
4
R4
30kΩ
1
30
T4
中周(绿)
1
5
R5
91kΩ
1
31
T5
输入变压器
1
6
R6
100Ω
1
32
T6
输出变压器
1
7
R7
620Ω
1
8
R8
510Ω
1
33
带开电位器
4.7千欧
1
34
耳机插座
直径2.5
1
9
电
容
C1
双联电容
1
35
磁棒
55*13*5
1
10
C2
瓷介223
1
36
磁棒架
1
11
C3
瓷介103
1
37
频率盘
直径37
1
12
C4
电解10μ
1
38
拎带
黑色(环)
1
13
C5
瓷介103
1
39
刻度盘
1
14
C6
瓷介333
1
40
导线
6根
15
C7
电解100μ
1
41
正,负级片
各2
16
C8
电解10μ
1
42
负极片弹簧
2
17
C9
瓷介223
1
43
螺钉固定
M1.6*4
1
18
C10
瓷介223
1
44
螺钉双联
M2.5*4
2
19
C11
涤纶103
1
45
螺钉频率盘
M2.5*5
1
46
螺钉线路板
M2*5
1
20
三
极
管
V1
3DG201
1
47
电位器盘
直径20
1
21
V2
3DG201
1
48
印刷线路板
22
V3
3DG201
1
49
金属网罩
23
V4
3DG201
1
50
前壳
24
V5
9013
1
51
后盖
25
V6
9013
1
52
扬声器
8欧
26
二极管
V7
IN4148
1
53
- 配套讲稿:
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