单管共射放大电路仿真实验报告.docx

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1、单管共射放大电路仿真实验报告单管共射放大电路的仿真姓名: 学号：班级：仿真电路图介绍及简洁理论分析电路图 ： 电路图介绍及分析：上图 为电阻分压式共射极单管放大器试验电路图。它的偏置电路采纳 1 RB1 和 和 2 RB2 组成的分压电路，并在放射极中接有电阻 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 i ui 后，在放大器的输出端便可得到一个与 i ui 相位相反，幅值被放大了的输出信号 uo ，从而实现了电大的放大。元件的取值如图所示。静态工作点分析（ bias point ）: :显示节点: :仿真结果： 静态工作点分析: :V V CEQ=1.6V, ,I I

2、 CQ ≈ 1.01mA ，I I BQ BQ = =I I CQ/ß电路的主要性能指标：理论分析：设 设 ß =80 ，V V BQ= = 2.8vV V EQ =V BQ- -V V BEQ =2.1vr r be ≈ 2.2kΩRi= 1.12k kΩ ,Ro ≈ 8.3k kΩA Au u= =- - βR RL L’ /r be= 56.7仿真分析：输入电阻：输出电阻： Ri=0.86k kΩRo ≈ 9.56k kΩ输入电压：输出

3、电压： 则 A A u u = = 51.2 ， 在测量电压放大倍数时，A A u u = =- - βR R L L ’ /r be , , 依据此公式计算出来的 理论值与实际值 存在肯定的 误差。引起误差的缘由之一是实际器件的β和 r r be 与志向值 0 80 和 和 200 Ω有出入。在测量输入输出阻抗时，输出阻抗的误差较小，而输入阻抗的误差有些大，依据公式 R R i i =R B B /r r be ，理论值与实际值相差较大应当与 β和 r r be 实际值有很大关系。失真现象： 1. 当 当 c Rb1,Rb2,Rc 不变时

4、，e Re 小于等于 1.9k kΩ 时，会出现饱和失真当 e Re 大于等于 25k kΩ 时，会出现较为明显的截止失真 2. 当 当 Rb1,Rb2,e Re 不变时，c Rc 大于 8.6k kΩ 时，会出现饱和失真3. 当 当 Rb1, Rc,e Re 不变时，2 Rb2 大于 10.4k kΩ 时，会出现饱和失真当 当 Rb1, Rc,e Re 不变时，2 Rb2 小于 5.6k kΩ 时，会出现截止失真 4. 当 当 Rb2, Rc,e Re 不变时，1 Rb1 小于 32k kΩ 时，会出现饱和失真 动态 最

5、大输出电压的幅值： 变更静态工作点，我们可以看到有波形出现失真。静态工作点偏低，出现截止失真；静态工作点偏高，出现饱和失真。放大电路的幅频相应和相频相应： 测出温度改变对静态工作点的影响：第四章结论通过以上试验可知， 仿真所得值与理论计算基本一样。 偏置电路采纳 1 RB1 和 和 2 RB2 组成的分压电路，并在放射极中接有电阻 RE ，以稳定放大器的静态工作点。放大器在线性工作范围内，可以将信号不失真地放大，超过这个线性范围后，其输出信号将产生非线性失真。要得到不失真 的 放大效果，必需设置合适的静态工 作点。基极的电压是与直流工作电压成线性关系 ，V V BQ =R B2 /(R B1

6、+R B2 )*Vcc ，即 即 V V BQ 应与 c Vcc 成线性关系。在电压频率特性曲线中，可以得到电路的通频带。通频带的宽度表明放大电路对不同频率信号的放大实力。益 在瞬态波形上，可以读出输入和输出电压的峰值，从而求出增益 A A u u 。同时发觉，输入输出电压相位相反。定 设定 R R L L 为全局参数 后，R R L L 变大，V V O O 变大。输出电压变大，电压增益会变大。即 随着负载的增大，输出电压和增益都会增大。通过以上的仿真结果及分析，我们发觉仿真结果和理论结果大体是一样的。所以仿真是成功的。理论分析：由以上结果可知，理论分析的值与仿真分析的值相对误差较小，引起误

7、差的主要缘由是 在理论分析时，V V BE 取 取 0.7v ，而在实际电路中，由管的材料性质本身确定的 V V BE 不到 0.7v 。另外，三极管的放大倍数也不是志向的 150 ，有肯定的误差。1. 直流特性扫描分析（ DC sweep ）参数设置：仿真结果： V_VCC0V 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V 9V 10V 11V 12VV(Rb2:2)0V2.0V4.0VV V BQ =R B2 /(R B1 +R B2 )*Vcc ，V V BQ 应与 c Vcc 成线性关系 ，所以 仿真结果 与理论分析很符合。2. 沟通小信号频率分析（ AC sweep ）参数设置：幅

8、频 响应曲线 ： Frequency10Hz 100Hz 1.0KHz 10KHz 100KHz 1.0MHz 10MHz 100MHzV(RL:2)0V40V80V(1.9404K,67.014)通频带为 13.122MHz ，增益为 67.014输入电阻的频率响应曲线： Frequency10Hz 100Hz 1.0KHz 10KHz 100KHz 1.0MHz 10MHz 100MHzV(Vs:+) / I(Vs)04K8K12K Frequency10Hz 100Hz 1.0KHz 10KHz 100KHz 1.0MHz 10MHz 100MHzV(Vs:+) / I(Vs)04K8K

9、12K(1.0000K,2.8328K)信号 z 1KHz 时，输入电阻为 2.8328K Ω变更电路图：VsFREQ = 1kVAMPL = 5mVOFF = 0VCCQ1Q2N2222Cc33uCb33uRc3kVCC12VdcV0Rp200kR51kRb251kVVCCCe220uRe2k0输出电阻的频响曲线 ： Frequency10Hz 100Hz 1.0KHz 10KHz 100KHz 1.0MHz 10MHz 100MHzV(Vs:+) / I(Vs)02.0K4.0K(1.0000K,2.8374K)信号 z 1KHz 时，输出电阻为 2.8374K Ω

10、理论分析：I I BQ =0.01mAr r b b ’e e =V T T /I BQ = = 2.6K Ωr r be = r b b ’e e + +r r bb ’ =2.9K K ΩR R B B = = 34.12K K ΩR R i i =R B B r r be = = 2.67K K ΩR R o o =R c c =3K K ΩA A u u = =- - 624. 瞬态特性分析（ Transient Analysis ）参数设置：仿真结果 ： Time0s 0.5ms 1.0m

11、s 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0msV(RL:2)-400mV0V400mVV(Vs:+)-5.0mV0V5.0mVSEL>>绿色的为输入电压，红色的为输出电压输入电压最大值 V V imax =5mv ，输出电压最大值 V V omax =349.314mv增益 |A u u |=V omax /V imax =69.863, , 大于理论值。造成误差的缘由是， 事实上输出的最大值是不相等的，因而求出的最大值可能会偏大，造成求出的增益偏大 。加大输入电压峰值时，可以看到明显的输出波形失真 Time0s 0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.

12、0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0msV(RL:2)-1.0V0V1.0V2.0V Time0s 0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0msV(RL:2)-1.0V-0.5V-0.0V0.5V5. 参数扫描分析（ Parametric Analysis ）设定 R R L L 为全局参数Q1Q2N2222Rc3kRe2kCc33uVCe220uVCC12VdcRLRlVCCPARAMETERS:VCCRp200kVsFREQ = 1kVAMPL = 5mVOFF = 00R51k0Rb251kCb33uV参数设置：仿真结果 ：

13、 Time0s 0.5ms 1.0ms 1.5ms 2.0ms 2.5ms 3.0ms 3.5ms 4.0ms. V(Cc:2) . V(Cc:2)-1.0V0V1.0VR R L L 变大，V V O O 变大。输出 电压变大，电压增益会变大。理论 分析，A A u u = =- - βR R L L ’ / r be +( β +1)R E1 ，R R L L ’ =R L L R R C C ，R R L L 变大 ，R R L L ’ 变大，增益会变大， 输出电压会随着负载电阻的增大而增大。第四章结论通过以上试验可知， 仿真所得值

14、与理论计算基本一样。 偏置电路采纳 1 RB1 和 和 2 RB2 组成的分压电路，并在放射极中接有电阻 RE ，以稳定放大器的静态工作点。放大器在线性工作范围内，可以将信号不失真地放大，超过这个线性范围后，其输出 信号将产生非线性失真。要得到不失真 的 放大效果，必需设置合适的静态工作点。基极的电压是与直流工 作电压成线性关系 ，V V BQ =R B2 /(R B1 +R B2 )*Vcc ，即 即 V V BQ 应与 c Vcc 成线性关系。在电压频率特性曲线中，可以得到电路的通频带。通频带的宽度表明放大电路对不同频率信号的放大实力。变更静态工作点，我们可以看到有波形出现失真。静态工作点

15、偏低，出现截止失真；静态工作点偏高，出现饱和失真。益 在瞬态波形上，可以读出输入和输出电压的峰值，从而求出增益 A A u u 。同时发觉，输入输出电压相位相反。定 设定 R R L L 为全局参数 后，R R L L 变大，V V O O 变大。输出电压变大，电压增益会变大。即 随着负载的增大，输出电压和增益都会增大。通过以上的仿真结果及分析，我们发觉仿真结果和理论结果大体是一样的。所以 仿真是胜利的。本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页