放大器非线性失真研究装置 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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标准版 放大器非线性失真研究装置

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简介:基础三极管,实现了饱和失真,截止失真,正常波形三大形态。

开源协议: Public Domain

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2020-11-25 16:13:15
更新时间: 2021-01-05 12:47:24
描述

题目:

设计一个晶体管放大电路,所设计的模拟电路能产生上述3种波形中的1种或全部波形;

设计的电路可以通过调节不多于2个元器件产生; 

提高:其他发挥自行说明

获奖信息:二等奖

队员信息:刘展志 胡柏

指导老师:李鑫

电路原理说明

上图为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。它的偏置电路采用RWRB2RB1组成的分压电路,并在发射极中接有电阻RE,以稳定放大器的静态工作点。当在放大器的输入端加入输入信号Ui后,在放大器的输出端便可得到一个与Ui相位相反,幅值被放大了的输出信号U0,从而实现了电压放大。

静态工作点的测量

测量放大器的静态工作点,应在输入信号Ui=0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的数字万用表,分别测量晶体管的集电极电流IC以及各电极对地的电位UBUCUE。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压,然后算出IC的方法,例如,只要测出UE, 即可算出IC.

静态工作点的调试

放大器静态工作点的调试是指对三极管集电极电流IC(或UCE)调整与测试。

静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大的影响。如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱和失真,此时uO的负半周将被削底,如工作点偏低则易产生截止失真,即uO的正半周被缩顶。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的ui,检查输出电压uO的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。

改变电路参数都会引起静态工作点的变化,但通常多采用调节偏电阻的方法来改变静态工作点。

最后还要说明的是,上面所说的工作点“偏高”或“偏低”不是绝对的,应该是相对信号的幅度而言,如信号幅度很小,即使工作点较高或较低也不一定会出现失真。所以确切的说,产生波形失真是信号幅度与静态工作点设置配合不当所致。如须满足较大信号的要求,静态工作点最好尽量靠近交流负载线的中点。

设计图
原理图
1 /
PCB
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ID Name Designator Footprint Quantity BOM_Supplier
1 2N2222 Q2 TO-92-3_L4.9-W3.7-P1.27-L 1 LCSC
2 HDR-F-2.54_1x2 H4,H2,H3,H1 HDR-F-2.54_1X2 4 LCSC
3 10μ C6,C5 R0805 2 YUJING
4 50p C4 R0805 1 YUJING
5 DP-03BP SW1 SW-TH_DP-03XP 1 LCSC
6 15k R12,R7 R0805 2 YUJING
7 120k R10 R0805 1 YUJING
8 160k R9 R0805 1 YUJING
9 1k R8 R0805 1 YUJING
10 200k R11 R0805 1 YUJING

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