电路板设计报告要求.docx

封面：***电路板设计报告**姓名，年级专业，日期等主要内容:1.电路原理图（原理图的截图）工作频率：40HZ〜20KHZ额定输出功率：（P>1W 8 Q、1KHZ ）主要用途：对输入的交流信号就行功率放大电路性质：纯模拟电路工作原理：利用运放NE555构成同向比例放大电路对输入信号的电压进行放大；运放的输出信号经过经过两级互补功率放大器； T1和T2、T3和T4组成互补对 称功率输出级功率管T1为NPN，功率管T2为PNP，它们参数相等，互为对 偶关系，均采用发射极输出模式，放大输入信号的电流两个二极管VD2和VD3 给T1和T2 一定的正偏压，使两个三极管在静态时处于微导通状态，以克服交越失真当运放的输出信号大于 0时，T1管导通，T2管截止T1管以射极输 出方式将正半周期的信号传递给下一级，此时正电源 +12供电；当运放的输出信号小于0时，T1管截止，T2管以射极输出方式将正半周期的信号传递给下一 级，此时负电源-12供电这样，T1和T2管以互补的方式交替工作，正、负电 源交替供电T3、T4管的工作原理原理与T2、T1工作原理相同，进一步对输 入信号的电流进行了放大关键操作步骤：1.从元件库找到设计电路需要的元件并放置；当原 理图库没有所需要的原件时，可以自己画一个所需的元件2.元件布局 和连线3.放置标志性文字对电路进行标注和说明 4.电气规则、线路、 标识的调整与修改。

2.电路仿真（仿真图形和数据的截图）仿真软件：Multisim_VEE12VR5fl uH n_1STS'L 1iili-: * 1 =匸 | B静态工作点：不加入输入信号，将运放输入端接地测量各个三极管极间的电压Q1Q2Q3Q4U bq (mV)719-61827.817.3UEQ(mV)27.817.322.522.5Ucq(V)12.0-12.012.0-12.0Ubeq(V)0.691-0.6350.627-0.622Uceq(V)11.972-12.07111.978-12.022仿真分析方法:1•波特图：输入信号的频率为10KHZ，幅值为1V时的波特图由波特图看，可以观察出此功率放大电路的工作频率范围当波特图的幅值下降 3DB时，所对 应的输入信号的频率就是该功率放大电路稳定工作的频率2.参数扫描:参数扫描分析用来研究电路中某个元件的参数在一定范围内变化时对电路性能的影响选择图1中电阻R1为参数扫描分析元件，分析其阻值变化对电路输出波形的影响图 1功率放大电路设置为交流信号输入方式，设置正弦波输入信号频率为 1 kHz、幅值为1V，依次执行Simulate /Analyses / Parametet Sweep（ 参数扫描）命令，设置扫描方式为 Linear（线性 扫描），设置电阻Re扫描起始值为20 k Q,扫描终值为100 k Q,扫描点数为3，设置输出节 点为10,得到如图3（a）所示参数扫描分析结果。

当 R仁20 k Q时，其输出的波形的幅值约为1V;R1=100 k Q时，其输出的波形的幅值约为 5V ;由此可知R1影响电路的电压放大倍数；与理论上同向比例放大电路计算的结果差不多零 Grapher ¥1 ewL 0冈Edi 1 Vi aw Gr epa Tf Cmir Tsd s HalfJ > ft □ HI 3因几具醴旦 題數題巴A朋郎|Q <0Bod? Plartpr^)i3Pi] OKtORDpe-xsC 11 ScaePlotiv-JIBPl | 11 P^fanetv Sweep | $*eg) Parameter J _>■功率放大器1Device Parameter Sweep:500003 01X)0>一g>475>1D000■10000uooou-SOOOOl.OOOQmSOOLOOOOpTime (5}7(10} n-1 “EtsgaJHTKl WtlCIJ irl '/(IO} rr1 rwctamo^lOOKDn —— 股 R]Selected Trace；rrl resistMC-e^ZOOOO3.温度扫描：温度扫描分析用来研究温度变化对电路性能的影响，相当于在不同的工作温 度下进行多次仿真图1功率放大电路设置为交流信号输入方式，设置正弦波输入信号频率为 1kHz、幅值为 1V，依次执行 Simulate /Analyses /Tempera-ture Sweep（ 温度扫描）命令，设置扫描方式为List（取列表值扫描），设置扫描温度为 0 C, 27 C,120 C,设置输出节点为Q1管的射极输出得到如图3（b）所示温度扫描分析结果。

温度过高或者过高Q1的射极输出电压都会失真可见，故温度变化会影响单管 放大电路的静态工作点当环境温度升高时，晶体管的电流放大系数增大，穿透电流增大，这样就会 使得集电极电流明显增大，则晶体管的管压降 UCEQ将减小，Q点沿直流负载线上上移，向饱和区变化；同样温度降低时 Q点将沿直流负载线下移，向截止区变化由此可见，对于晶体管放大电路必须考虑温度对静态工作点得影响TJL* S^Li Tim ■空■耳暫■ IhiJi Td|x * 耳曰11 0巨儿宀已也日曲国筍自“ 「•毙-哲磴kA i 1 K-j 1 *vJhb4b< I '"I'liMM' rwv 和—p | 1 't^aa I1■1U.H'j«£«i報血?bTe 19)4.仿真结果分析:Functicm Cenerat;or—Wattmet ex—XWB11.556 WSignal optons1IcHr-LVp0V0作亡;;Frequenzy:Duty cvcie:5T 二ilituc 亡；^o:.Er factor!■.'oltage1+ -Curre^itCommon由图可以当输入信号为1KHZ时，电路的驱动负载为8 Q时，输出功率为1.556W 达到了要求。

功率放大电路可以放大电压也可以放大电流； 然后再分别设计电压 放大电路和电流放大电路；根据电压和电流放大倍数以及模电选择电路中的电阻 的参数如果电路中涉及到晶体管，首先要设计好晶体管的静态工作点5•仿真操作的关键步骤：1 ）从元器件库里面逐个调用电路所需的原件 2）正确 连线3）加入测量仪器（示波器、电压表、功率表等）3. PCB印制板（PCB板截图）②述I1onuoR12Rllo此电路的PCB采用单层板，电路板长90mm，宽45mm布线布局应该注意的问题：• 按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使 信号尽可能保持一致的方向• 以每个功能电路的核心组件为中心，围绕它来进行布局元器件应均匀、整 齐、紧凑地排列在 PCB 上尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接• 电源、地线之间加上去耦电容• 尽量加宽电源、 地线宽度，最好是地线比电源线宽， 它们的关系是：地线 > 电 源线 > 信号线操作流程与关键步骤：1）网表输入2）规则设置 （例如线宽、线间距等 ）3）元器件布局 布局、布线、检查、复查4.设计体会 通过本电路板设计知道了用画图软件进行进行电路设计的过程；首先设计电路 原理图， 电路原理图的设计是整个电路设计的基础， 因此电路图要设计好， 以免 影响后面的电路工作。

步骤： 1 ）设置原理图设计环境； 2 ）放置元件 3 ）原理图 布线 4 ）检查原理图 5）生成网络表然后设计印刷电路板步骤： 1）规划电路 板 2）设置参数 3）装入网络表 4）元器件布局 5 ）布线电路板设计过程中也 遇到很多的问题 比如，生成印刷电路板时， 一些元器件没有连上和装入网表时 元器件不能完全调入等一系列问题 问题就是用来解决的， 上网、图书馆查资料， 最后知道了元器件没有连上有以下几个原因 （①连线超过元器件的断点； ②连线 的两部分有重复装入网表时元器件不能完全调入原因（①原理图中未定义元 件的封装形式； ②印刷电路板封装的名称不存在， 致使在封装库中找不到； ③封 装可以找到，但元件的管脚名称与印刷电路板库中封装的管脚名称不一致 ）经 过一番的努力， 终于完成了功率放大器的电路板设计 画图软件可以帮助我们快 速、准确的设计出满意的电路图和印刷电路板 在没有实际作出电路板之前， 可 以有仿真软件 Multisim 仿真一下自己的电路原理图，可以帮你检查你的原理图 的可行性以及这个电路图是否可、 可以在理论上达到我们想要的指标 本次设计 能够完成得到了许多帮助 在我面对各种问题而一筹莫展时， 感谢同学对我的鼓 励以及海量的网络资源对我的帮助，没有他们，我的设计不可能得以完善。

感谢一直教导我的任课老师，是任课老师的谆谆教导，使得我可以学以致用， 完成本次电路板的设计一定是基于扎实的理论课基础的。