E题：信号放大器设计.doc

2010年湖南理工学院大学生
电子技能设计竞赛试题
E题：信号放大器设计
一、任务
设计并制作一个信号放大器由小信号带通放大器和功率放大器两部分组成。

图1 放大电路结构图
二、要求
1．基本要求
（1）带通放大电路要求：
a. 小信号电压放大倍数不小于50倍，且电压放大倍数可调；
b. -3dB通频带为1KHz～100KHz；
c. 输入电阻为100KW；
d. 频带外衰减≥-40dB/十倍频程。
（2）功率放大电路要求：
a. 末级功放管采用分立的大功率MOS晶体管；
b. 功率放大器接8W电阻负载（一端接地）时，要求输出功率≥5W，输出电压波形无明显失真；
c. 电压放大倍数不小于30倍。
2．发挥部分
（1）带通放大电路要求：
a. 带通放大电路电压放大倍数分4步（20、30、40、50）步进可调，并用LED数码管显示放大倍数；
b. 带通放大电路-3dB通频带为100Hz～10MHz。
（2）功率放大电路要求：
a. 功率放大器接8W电阻负载（一端接地）时，要求输出功率≥15W，输出电压波形无明显失真；
b. 输出功率10W时，功率放大器的效率≥60％。
三、说明
1. 放大器电源可采用实验室现成电源；
2. 整体电路采用通用运算放大器，不能使用专用滤波电路；
3．本题中放大电路电压放大倍数是在输入信号vi电压有效值约为20mV的条件下测试；
4. 本题功率放大电路的整机效率定义为：功率放大器的输出功率与整机的直流电源供给功率之比。电路中应预留测试端子，以便测试直流电源供给功率。
四、评分标准

项 目
主要内容
分数
设计报告
系统方案
比较与选择
方案描述
4
理论分析与计算
带宽增益积
通频带内增益起伏控制
抑制直流零点漂移
放大器稳定性
8
电路与程序设计
电路设计
8
测试方案与测试结果
测试方案及测试条件
测试结果完整性
测试结果分析
6
设计报告结构及规范性
摘要
设计报告正文的结构
图表的规范性
4
总分
30
基本要求
1-a
5
1-b
10
1-c
5
1-d
10
2-a（末级未采用MOS管，功率放大器部分不得分）
7
2-b
8
2-c
5
总分
50
发挥部分
1-a
13
1-b
12
2-a
12
2-b
13
总分
50

3