倪秋萍

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和科技水平的進(jìn)一步提升，各行各業(yè)在面臨發(fā)展新挑戰(zhàn)的同時(shí)也獲得了良好的歷史發(fā)展機(jī)遇，一定程度上擴(kuò)大了原有發(fā)展規(guī)模。放大電路同樣如此，不僅在社會(huì)現(xiàn)有各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，更對(duì)提升我國(guó)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益做出了重要的貢獻(xiàn)。在此背景下，該文在主要論述放大電路PCB設(shè)計(jì)相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)相應(yīng)的電子課程和PROTEL課程進(jìn)行了一定的整合，旨在通過(guò)不斷地探索和進(jìn)一步的努力更好地設(shè)計(jì)出性能更佳的放大器，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：課堂掌控力；合作學(xué)習(xí)；實(shí)驗(yàn)報(bào)告；評(píng)價(jià)；德育

中圖分類號(hào)：TN91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

眾所周知，Altium Protel DXP是有關(guān)工作人員在前人研究的基礎(chǔ)上建立的第一套較為完整的板卡級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，真正意義上實(shí)現(xiàn)了電路在單個(gè)應(yīng)用程序中的集成，為各行各業(yè)中放大電路使用范圍的進(jìn)一步拓寬奠定了一定的基礎(chǔ)。該設(shè)計(jì)從一開(kāi)始的目的就是為了增強(qiáng)系統(tǒng)的兼容性，使設(shè)計(jì)人員在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程更加便捷，讓設(shè)計(jì)人員可以選擇最適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)途徑和展現(xiàn)方式來(lái)表達(dá)自己最真實(shí)的意圖，選擇最想要的方式工作，進(jìn)而提升其工作效率。Protel DXP PCB線路圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)在極大程度上利用了Windows XP和Windows 2000計(jì)算機(jī)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，不僅在一定程度上改進(jìn)了原有設(shè)計(jì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，更為增強(qiáng)圖形的相關(guān)功能和超強(qiáng)的用戶界面設(shè)計(jì)做出了重要的貢獻(xiàn)。該文現(xiàn)就如何用PROTEL設(shè)計(jì)放大電路展開(kāi)相應(yīng)的探究，旨在為提升我國(guó)放大電路的設(shè)計(jì)能力帶來(lái)更多的思考。

1 放大電路分類

按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，放大電路可分為截然不同的種類。以放大電路在整個(gè)系統(tǒng)中的作用為劃分標(biāo)準(zhǔn)，將放大電路分為電壓放大電路、電流放大電路和功率放大電路的三大類，而按照放大電路的重要組成元件，將其分為晶體管放大電路和場(chǎng)效應(yīng)管放大電路兩大類。同時(shí)，晶體管放大電路主要有共射放大電路、共基放大電路和共集放大電路3種基本形式，圖1即為共射放大電路基本原理圖。而場(chǎng)效應(yīng)管放大電路主要分為共源放大電路和共漏放大電路等2種主要形式。相關(guān)工作人員可進(jìn)一步根據(jù)系統(tǒng)的使用功能和實(shí)際情況選擇更為恰當(dāng)適宜的放大電路，甚至是根據(jù)實(shí)際情況將幾種電路相互組合進(jìn)行使用從而構(gòu)成多級(jí)放大器等方式進(jìn)一步提升放大電路在相關(guān)領(lǐng)域的使用效率和經(jīng)濟(jì)效益。

2 PCB設(shè)計(jì)流程

設(shè)計(jì)人員在利用相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行PCB放大電路的設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)在盡可能周全詳細(xì)地了解PCB放大線路有關(guān)理論知識(shí)和項(xiàng)目實(shí)際情況的基礎(chǔ)上新建一個(gè)PCB項(xiàng)目，在此基礎(chǔ)上根據(jù)電路的實(shí)際使用功能等設(shè)計(jì)相應(yīng)的原理圖文件，并進(jìn)一步由原理圖文件生成網(wǎng)絡(luò)表文件，最后，在該P(yáng)CB項(xiàng)目下建立相應(yīng)的PCB文件開(kāi)展相應(yīng)的電路設(shè)計(jì)工作。在此過(guò)程中，工作人員應(yīng)首先利用相關(guān)軟件進(jìn)行劃線或利用PCB設(shè)計(jì)向?qū)У纫?guī)劃板子的大小，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步利用相關(guān)功能進(jìn)行裝載網(wǎng)絡(luò)表的設(shè)計(jì)，緊接著在設(shè)立相應(yīng)的布線規(guī)則的基礎(chǔ)上利用自動(dòng)布局和人工布局功能進(jìn)行布線，最后再進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整、保存和打印等善后工作。

3 放大電路設(shè)計(jì)注意點(diǎn)

自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制作放大電路是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，應(yīng)從以下2個(gè)方面考慮。

3.1 方案的選取

在設(shè)計(jì)制作放大電路方案選取的過(guò)程中，工作人員首先應(yīng)對(duì)放大器的各種技術(shù)指標(biāo)和規(guī)范要求等進(jìn)行盡可能詳細(xì)地分析，選擇更恰當(dāng)適宜的放大器頻率響應(yīng)、輸出功率等。并且還需要求重放聲， 選擇電子管放大器可使重放聲較為溫暖、醇厚。 其次，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在考慮已確定的技術(shù)指標(biāo)、規(guī)范要求以及電路實(shí)際使用功能等的基礎(chǔ)上畫(huà)出盡可能完整的放大器電路圖，并進(jìn)一步在此基礎(chǔ)上權(quán)衡該放大器具體需要幾級(jí)放大、是否需要增加環(huán)繞聲放大電路等附屬電路，在保證放大電路實(shí)際使用功能不受損害和造價(jià)合理的基礎(chǔ)上，盡可能地增強(qiáng)電路的其他性能。緊接著，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在確定各級(jí)放大電路增益和基本技術(shù)要求的同時(shí)，對(duì)輸入該電路的電平、相位、阻抗及其他數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，在查找相關(guān)資料的基礎(chǔ)上確定各級(jí)放大電路的具體供電方式和電路各單元的具體線路等。最后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在繪制出整體電路圖的基礎(chǔ)上進(jìn)一步考慮放大電路有關(guān)機(jī)械設(shè)備的外殼、面板形狀、尺寸及其內(nèi)部元件的布局和線路走向等，最大程度地保證放大線路的正常工作。

3.2 元器件選擇

元器件的質(zhì)量決定音質(zhì)的優(yōu)劣， 上乘的元器件可獲得較理想的重放效果。在頻率響應(yīng)、工作電壓、增益帶寬、轉(zhuǎn)換速率、溫度系數(shù)等方面考慮元器件的選擇。

4 不同放大電路的PCB設(shè)計(jì)注意點(diǎn)

運(yùn)算放大器通常是1、2或者4個(gè)封裝在一起。單個(gè)的運(yùn)算放大器常常包括額外的輸入來(lái)滿足一些特性如偏置消除等。封裝2個(gè)或者4個(gè)運(yùn)算放大器的封裝只提供反相和同相輸入以及輸出。如果額外的特性非常重要，唯一的封裝選擇即單運(yùn)算放大器。請(qǐng)注意，在單運(yùn)算放大器封裝中的偏置消除引腳會(huì)等效為副輸入并且必須被謹(jǐn)慎處理。請(qǐng)查詢你正在使用的特定器件的數(shù)據(jù)手冊(cè)。

單運(yùn)算放大器封裝將輸出端放置在與輸入端相反的另一邊。這一點(diǎn)在高速時(shí)會(huì)成為弊端，由于它強(qiáng)制要使用更長(zhǎng)的PCB軌跡線，這時(shí)使用雙運(yùn)算放大器封裝會(huì)更有意義，即使第二個(gè)沒(méi)有被使用。

在許多運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)中，一個(gè)或者多個(gè)運(yùn)算放大器可能沒(méi)有被使用。如果是這樣的情況，未使用的部分必須被適當(dāng)終止。不適當(dāng)終止會(huì)在同一個(gè)物理IC中的運(yùn)算放大器產(chǎn)生更多的功率消耗、更多的熱量和更多的噪聲。

音頻功率放大電路的小信號(hào)遠(yuǎn)離電源，電源盡量粗，地線要大于等于正極，盡量做到一點(diǎn)接地。如果是多聲道，盡量做到走線對(duì)稱，或者每個(gè)聲道為一個(gè)單元，電路一樣。

共射放大電路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該有發(fā)射極電阻， （1+beta）>>Rb 這里的Rb是基極電阻的總和R1||R2。相對(duì)于信號(hào)源內(nèi)阻，Rb過(guò)小會(huì)影響信號(hào)的輸入，使其減小。Rb增大的前提是相應(yīng)的提高Re，但為此付出的代價(jià)是放大倍數(shù)的減小。Gain=-Rc/Re 放大倍數(shù)與Re成反比。對(duì)Re的交流旁路能夠增加放大倍數(shù)，但是需要選擇較大的旁路電容。設(shè)計(jì)時(shí)我們應(yīng)當(dāng)多運(yùn)用一些有用的經(jīng)驗(yàn)估值。

放大電路在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，并起著重大的作用。因此在研究放大電路的時(shí)候我們應(yīng)持著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，通過(guò)努力能夠更好地設(shè)計(jì)出功能更好的放大器。

參考文獻(xiàn)

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