【文章內(nèi)容簡介】 中，電信號的產(chǎn)生、發(fā) 出 、接 受 、變 化 和處理， 基本 都 是 以放大電路 做 為 基礎 的 。 20 世紀初，電信號放大的實現(xiàn) 和 真空 三極管 的發(fā)明，標志著 電子學 發(fā)展到 了 一個新的 高度 。20 世紀 40 年代末晶體管的問世， 尤其 是 60 年代 集成電路 的 發(fā)明 ，加 快 了電子放大器 和 電子系統(tǒng)小型化和微型化的進程 速度 。 現(xiàn)代使用最廣的 集成放大器 是以 雙極型晶體管 或 場效應晶體管 作為晶體管的 放大電路為基礎。微波 、高頻 的低噪聲放大 以及大功率放大 ，常用 的是分立晶體管放大器。微波 和高頻 的大功率放大主要 依 靠特殊類型的真空管，比 如功率三極管 、 四極管、 速調(diào) 管、 磁控 管、 正交場放大 管以及 行波 管等 。 放大電路的前置部分或集成電路 元 器 件 變質(zhì) 會 引起高頻振蕩產(chǎn)生 雜 聲，檢查各 個 部分 的 元 器 件， 如果 元 器 件 沒有 損壞， 那么 再在磁頭 信號線 與地間計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 10 并接一個 1000PF～ 0． 047F 的 電容 ， 雜 聲 如果 不消失， 那么 需要更換 新的 集成塊。 原則 （ 1）靜態(tài)工 作點合適：合適的 元器件參數(shù) 、合適的 直流電源 。 （ 2）動態(tài)信號 可以 作用 在 晶體管的輸入回路 上 ，在負載上獲得了的動態(tài)信號 就是已經(jīng)放大了的 。 （ 3）對實用放大電路的要求：直流 、共地 電源種類 要 盡可能 的 少、負載上 面沒有 直流分量 。 放大電路本身的特點： 一、有 動 態(tài)和 靜 態(tài)兩種工作 的 狀態(tài)，所以有時 候 往往 需 要畫出它的 交流通路和 直流 通路才能進行分析； 二、電路 通常會 有負反饋，這種反饋有 的 時 候會 在本級內(nèi)，有 的 時 候 是從后 一 級反饋到前 一 級 的 ，所以在分析這一級時還要能 分析前后，分析到位 。在弄 懂了 每一級的原理之后就 能 把整個電路串通起來 然后 進行全面綜合。 放大倍數(shù) 放大倍數(shù)又稱 為 增益，它是衡量放大電路 的 放大能力的 一個重要 指標。根據(jù) 所 需要處理的輸入和輸出量的不同，放大 的 倍數(shù)有電 流 、電 壓 、互導 、互 阻 和功率放大倍數(shù) 等 等，其中應用最多 的是電壓放大倍數(shù) 。 輸入電阻 放大電路的輸入電阻是從輸入端向放大電路內(nèi) 輸入 進去的等效電阻，它 相當于 放大電路 的 輸出端接 到 實際負載電阻 以 后，輸入電壓與輸入電流之比，即 Ri=Ui/Ii。對于信號源來說，輸入電阻就 相當于 它的等效負載。 放大電路對信號源的影響程度 由輸入電阻的大小所反映 。輸入電阻越 小 ，放大電路從 信號源汲取的電流（即輸入電流）就越 大 ，信號源內(nèi)阻上的壓降就越 大 ，其實際輸入電壓就 和 信號源電壓 越接近 ，常稱 之 為恒壓輸入。反之，當要求恒流輸入時， 就 必須 用條件 RiRs； 如果 要求獲得輸入 最大功率 ， 那么 要求 Ri=Rs，常稱 之 為阻抗匹配。 輸出電阻 就 負載而言，放大電路的輸出端可 看做 為一個信號源。輸出電阻越計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 11 大 ，輸出電壓受負載的影響就越 大 ， 如果 Ro=0， 那么 輸出電壓的大小 就會 不受 RL 的大小影響，稱 之 為恒壓輸出。當 RLRo 時 ，就可以 得到恒流輸出。因此，放大電路帶負載能力的大小 由輸出電阻的大小反映 。 分類 根據(jù)放大電路的作用可以將其分為： 電流 放大電路、 功率 放大電路 和電壓 放大電路。根據(jù)放大電路的組成元 器 件可以分為 效應管放大 電路和 晶體管放大長 電路。 晶體管放大電路基本形式 一般 有 以下 三種：共集放大電路，共基放大電路 以及 共射放大電路；場效應管放大電路基本 的 形式有 以下 兩種：共 漏 放大電 路及 共 源 放大電路。這幾種電路經(jīng)常需要一起組合使用才能構(gòu)成多級放大器 。 一、共發(fā)射極放大電路 共發(fā)射極放大電路簡稱 為 共射電路，輸入端 AA′ 外接需要放大的信號源；輸出端 BB′ 外接負載。發(fā)射極為輸入信號 ui 和輸出信號 uo 的公共端。公共端通常稱為 “ 地 ” （ 并不是真正意義上的大地 ），其電位為零，是電路中其他各點電位的參考點，用 “⊥” 表示。 1．電路的組成及各元件的作用 （ 1）三極管 VNPN 管，具有放大功能，是放大電路的核心。 （ 2）直流電源 VCC 讓 三極管工作在放大狀態(tài)， VCC 一般 是 幾伏到幾十伏。 （ 3）基極偏置電阻 Rb 能讓 發(fā)射結(jié)正向偏置，并向基極提供合適的基極電流（。 Rb 一般為幾十千歐至幾百千歐。 （ 4）集電極負載電阻 Rc 它將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換成集 射極之間電壓的變化，以實現(xiàn)電壓放大。 Rc 的值一般為幾千歐至幾十千歐。 （ 5）耦合電容 C C2 又 叫做 隔 直電容，起通交流隔直流的作用。 CC2 一般為幾微法至幾十微法的電解電容器，在聯(lián)結(jié)電路時，應注意電容器的極性，不能接錯。 2．放大電路的靜態(tài)分析：靜態(tài)是指放大電路沒有交流輸入信號（ ui=0）時的直流工作狀態(tài)。靜態(tài)時，電路中只有直流電源 VCC 作用，三極管各極電流和極間電壓都是直流值，電容 C C2 相當于開路，其等效電路如圖 622計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 12 所示，該電路稱為直流通路。 對放大電路進行靜態(tài)分析的目的是為了合理設置電路的靜態(tài)工作點（用 Q表示），即靜態(tài)時電路中的基極電流 IBQ、集電極電流 ICQ 和集 射間電壓UCEQ 的值，防止放 大電路在放大交流輸入信號時產(chǎn)生的非線性失真。 三極管工作于放大狀態(tài)時，發(fā)射結(jié)正偏，這時 UBEQ 基本不變，對于硅管約為 ，鍺管約為 。 二 、功率放大電路 1．功率放大電路的基本概念功率放大電路的任務是輸出足夠的功率，推動負載工作。例如 電動機旋轉(zhuǎn) 、繼電器動作、 揚聲器發(fā)聲 等。 電壓 放大電路和 功率 放大電路都是利用三極管的放大作用將信號放大，不同的是功率放大電路以輸出足夠的功率為目的，工作在大信號狀態(tài)；而電壓放大電路的目的是輸出足夠大的電壓，工作在小信號狀態(tài)。 功率放大電路應滿足以下要求： （ 1）輸出功率足夠大為了獲得較大的輸出信號電壓和電流，往往要求三極管工作在極限狀態(tài)。實際應用時，應考慮到三極管的極限參數(shù) PCM、 ICM和 U(BR)CEO。 2）動態(tài)工作分析設輸入信號為正弦電壓 ui，如圖 630a 所示。在正半周時， V1 管發(fā)射結(jié)正偏導通， V2 管發(fā)射結(jié)反偏截止，由 +VCC 提供的電流 ic1經(jīng) V1 管流向負載，在負載 RL 上獲得正半周輸出電壓 uo。同理，在負半周時，V1 管發(fā)射結(jié)反偏截止， V2 管發(fā)射結(jié)正偏導通，由 VCC提供的電流 ic2 從 VCC端經(jīng)負載流向 V2 管，在 RL 上獲得負半周輸出電壓 uo?？梢姡?ui 的整個周期內(nèi)， V1 管和 V2 管輪流導通，相互補充，從而在 RL 上得到完整的輸出電壓 uo，故稱為補對稱功率放大電路。 三、 集成功率放大電路簡介 集成功率放大電路是將功率放大電路中的各個元件及其聯(lián)線制作在一塊半導體芯片上的整體。它具有體積小、重量輕、可靠性高、使用方便等優(yōu)點，因此在收錄機、電視機及伺服放大電路中獲得廣泛應用。 四、多級放大電路簡介 實際應用中，放大電路的輸入信號都是很微弱的，一般為毫伏級或微伏級。為獲得推動負載工作的足夠大的電壓和功率，需將輸入信號放大成千上計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 13 萬倍。由于前述單級放大電路的電壓放大倍 數(shù)通常只有幾十倍，所以需要將多個單級放大電路聯(lián)結(jié)起來，組成多級放大電路對輸入信號進行連續(xù)放大。 多級放大電路中，輸入級用于接受輸入信號。為使輸入信號盡量不受信號源內(nèi)阻的影響，輸入級應具有較高的輸入電阻，因而常采用高輸入電阻的放大電路，例如射極輸出器等。中間電壓放大級用于小信號電壓放大，要求有較高的電壓放大倍數(shù)。輸出級是大信號功率放大級，用以輸出負載需要的功率。 多級放大電路的級間耦合方式及特點在多級放大電路中，級與級之間的聯(lián)結(jié)方式稱為耦合。級間耦合時應滿足以下要求：各級要有合適的靜態(tài)工作點；信號能從前級順利 傳送到后級；各級技術(shù)指標能滿足要求。 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 14 第 3 章 軟件介紹 PROTEL 介紹 PROTEL 是 Altium 公司在 80 年代末推出的 EDA 軟件，在電子行業(yè)的CAD 軟件中，它當之無愧地排在眾多 EDA 軟件的前面， 作為 電子設計者 們 的首選軟件，它 很 早就 開始 在國內(nèi)使用，普及率也 是 最高 的 ，有 一 些高校的電子專業(yè) 甚至 還開設了 該 課程來學習 這款軟件 ， 基本上 所有電子公司都 會 用到它， 很 多 大 型公 司在招聘人才 的 時 候都會 在 他們的 條件欄上寫 上 要求會 熟練使用 PROTEL。 [8] 2020 年年底， 作為 Protel 軟件的原廠商 Altium 公司 ， 推出了 Protel 系列的最新高端版本 Altium Designer 。 Altium Designer ，它是 一個軟件完全一體化 的 電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的新版本，也是業(yè) 內(nèi) 第一款也是唯一一種完整的板級設計解決方案。 Altium Designer 是業(yè)界 第一 個 將可編程器件設計、基于處理器設計的嵌入式軟件開發(fā)功能、集成化 PCB 設計和設計流程整合到一起的產(chǎn)品，一種 可以 同時進行 FPGA 和 PCB 的 設計 和 嵌入式設計的解決方案，具有 非常完善的 將設計方案從概念轉(zhuǎn) 換 為最終成品所需的全部功能。 [9] 特色： Protel99 SE 一 共 可以 分 為 5 個模塊，分別是 PCB 的 設計、自動 化 布線圖、原理圖的 設計、 PLD 的 設計、原理圖 的 混合信號 的 仿真。 下面就 介紹一 點 Protel99SE 的 一 部分功能 ： 1 可 以 生成 30 幾 種格式的電氣連接網(wǎng)絡表； 2 非常 強大的編輯 全局的 功能； 3 在原理圖 里 選擇 一個 一級器件， PCB 里 同樣的 一級 器件也 會 被選中； 4 同時運行 PCB 和 原理圖 ，在打開的 PCB 圖和 原理 圖 時 允許雙向交叉查找 網(wǎng)絡 、 元器件和引腳 5 不但能 進行 由原理圖到 PCB 的 正向注釋元器件標號，也可以進行 由 PCB 到原理圖的 反向注釋， 讓 PCB 和 電氣原理圖 在設計上 能保持一致 ； 計算機信息工程學院畢業(yè)設計說明書 15 6 可以 滿足國際化 的 設計要 求 ；數(shù)?；旌戏抡?更方便易用 ； 7 支持用 CUPL 語言和原理圖設計 PLD，生成標準的 JED下載文件；