单管共射放大电路的仿真实验报告.docx
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单管共射放大电路的仿真实验报告
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单理论分析
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实验电路图。
它的偏置电路采用RB1和RB2组成
的分压电路，并在发射极中接有电阻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ui后，在放大器的输出端便可得到一个与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（biaspoint）显示节点：
仿真结果:
静态工作点分析：
VCEQ=1.6V,ICQ~1.01mA,Ibq=ICQ/?
电路的主要性能指标：
理论分析：
设?
=80,VBQ=2.8v
VEQ=VBQ-VBEQ=2.1v
rbe~2.2kQ
Ri=1.12kQ,Ro〜8.3kQ
Au=-3RL'/rbe=56.7
仿真分析：
输入电阻：
输出电阻:
Ri=0.86kQ
Ro~9.56kQ
输入电压:
输出电压:
则Au=51.2
在测量电压放大倍数时，Au=-3Rl'be,根据此公式计算出来的理论值与实际值存在一定
的误差。
弓I起误差的原因之一是实际器件的3和rbe与理想值80和200Q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，根据公式R=RB/「be,理
论值与实际值相差较大应该与3和rbe实际值有很大关系。
失真现象：
1.当Rb1,Rb2,Rc不变时，Re小于等于1.9kQ时，会出现饱和失真
当Re大于等于25kQ时，会出现较为明显的截止失真
2.当Rb1,Rb2,Re不变时，Rc大于8.6kQ时，会出现饱和失真
3.当Rb1,Rc,Re不变时，Rb2大于10.4kQ时，会出现饱和失真
当Rb1,Rc,Re不变时，Rb2小于5.6kQ时，会出现截止失真
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4.当Rb2,Rc,Re不变时，Rb1小于32kQ时，会出现饱和失真
动态最大输出电压的幅值:
改变静态工作点，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：
测出温度变化对静态工作点的影响:
第四章结论
通过以上实验可知，仿真所得值与理论计算基本一致。
偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻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，必须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，Vb（=[Rb2/（Rbi+Rb2）]*VCC，即VBQ应与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能力。
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Au。
同时发现，输入输出
电压相位相反。
设定甩为全局参数后，Rl变大，Vo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，我们发现仿真结果和理论结果大体是一致的。
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，引起误差的主要原因是在
理论分析时，Vbe取0.7v,,而在实际电路中，由管的材料性质本身决定的Vbe不到0.7V。
另
外，三极管的放大倍数也不是理想的150，有一定的误差。
1.直流特性扫描分析（DCsweep）参数设置：
Simulation5出ng§-rri.^fm
确定
取消
应用©
帮助
仿真结果:
2.交流小信号频率分析（ACsweep）参数设置：
Options
Dat弘Colltclioci
G*n*r*1
IncludeFiles
SimulationSettings-rn.^rm
FrckbeWindow
Lxbrari*sStimalus
_UanteC«rlo/Wo>rstC號□Paramatric
Teiftj&raturetSweep）□SavepitsPoint~|LcsadBiasPoint
QuAputFlitOptioils
InclmdedetailedbiaspointinformatioRforxioiilinearcontEoll^ds^virc^sand
■ti十4-in
确定I取消I应用④帮助
幅频响应曲线:
通频带为13.122MHz，增益为67.014
输入电阻的频率响应曲线：
12K
VCC
C
VCC
12Vdc
Cc
Frequency
信号1KHz时，输出电阻为2.8374KQ
理论分析：
IBQ=0.01mA
rb'e=VT/Ibq=2.6KQ
rbe=rb'e+rbb=2.9KQ
FB=34.12KQ
R=Rs//rbe=2.67KQ
R>=FC=3KQ
Au=-62
4.瞬态特性分析（TransientAnalysis）参数设置：
SimulationSetting5-mysim
Options
Dat*Colltclioci
Fr^btWindow
1
LtbrAri世雪
Stimulus
Analysistype.
斤;1
Runto
11.ms
secoxtds
ITimeBcimainU'raiisi"1
l
Startsavingdata
b
seconds
Dptionz
」G-aneiraltings
Trans-iantoptioiis
MonteCarlo/AorstCas
iMasrimtuhstep|Tu
QParwetricS対宕
SkiptheLiLi+i^ltraiLSifintbiaspointcalcul=
T色m卫色1■鱼tur总（Sw*ep）
（SaveBi.asPoieit
—BiasPoint
.tput.FileOp11ons.
确定|取消|应用④帮肋
仿真结果:
5.0mV
0V
JP
jf
1
t
t.
■u
SEL>>
5.0mV
Jj
n
E>
■„
y-■
■
Ei
1
绿色的为输入电压，红色的为输出电压
输入电压最大值Vmax=5mv,输出电压最大值Vomax=349.314mv
增益|Au|=VomaWVimax=69.863,大于理论值。
造成误差的原因是，实际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
2.0V
V（RL:
2）
Time
5.参数扫描分析（ParametricAnalysis）设定R-为全局参数
参数设置:
确定I取消I应用④I帮助
Time
R-变大，VO变大。
输出电压变大，电压增益会变大。
理论分析，Au=-3FL'/[rbe+（3+1）Rei],FL'=RLIIRC,R变大,R'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
通过以上实验可知，仿真所得值与理论计算基本一致。
偏置电路采用RB1和RB2组成的分压电路，并在发射极中接有电阻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，必须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，VB鬥RB2/（RB1+RB2）]*VCC，即VBQ应与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能力。
改变静态工作点，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。
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Au。
同时发现，输入输出
电压相位相反。
设定Rl为全局参数后，Rl变大，Vo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，我们发现仿真结果和理论结果大体是一致的。
所以仿真是成功的。
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