7BJT特性分析实验报告orCAD.docx

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7BJT特性分析实验报告orCAD

实验报告

实验名称BJT电路特性分析

课程名称电子电路计算机辅助分析

一、实验目的及要求

（1）回顾单管CE,CC,CB放大电路的结构和参数特性；

（2）会使用Pspice对三种单管放大电路的电压增益、输入、输出电阻和上下限频率（带宽）进行仿真分析；

（3）会使用Pspice对单管放大电路的某一参数（以基极电阻为例）进行扫描仿真，确定某一参数对单管放大电路的特性造成的影响；

（4）会使用Psipce对单管放大电路进行温度分析。

二、实验内容

（一）问题一

A.CE放大电路

1、实验原理图如图1.1所示：

图1.1

2、对Vbb直流扫描，得出曲线如图1.2所示，调节Vbb，使Ic=1mA，此时Vbb等于0.76v。

图1.2

3、CE电路的电压增益

方法1：

如图1.3所示，分别做v（in）和v（out）曲线，输出有效值为v=9.771v，输入有效值为0.608v。

可知电压增益为9.771/0.608=16.07

图1.3

方法2：

启用交流扫描，设定参数如图1.4所示：

图1.4

仿真波形如图1.5所示：

从图中可以看出，当曲线趋于稳定时，电压增益直接读取为v（out）/v（in）=69.27

图1.5

4、电路的输入电阻

启用交流扫描，设定参数同图1.4所示，得出输入电阻曲线仿真波形图如图1.6所示，可以看出，输入电阻V（IN）/I（C1）=3.93kΩ

图1.6

5、电路的输出电阻

调整后的电路图如图1.7所示：

图1.7

仿真波形图如图1.8所示，可以看出输入电阻V

（1）/I（C2）=2.15kΩ

图1.8

6、电路的上下限截止频率

对图1.1所示电路进行交流扫描，参数设置同图1.4所示，仿真波形图如图1.9所示：

图1.9

从图中可以看出电路的输出增益为69.274，故上下限截止频率应为69.274*0.707、即48.976所对应的频率值，从图中可以直接读出下限截止频率为3.827Hz，上限截止频率为2.69MHz，故带宽约为2.69MHz。

B.CC放大电路

1、实验原理图如图2.1所示：

图2.1

2、对Vbb直流扫描，得出曲线如图2.2所示，调节Vbb，使Ic=1mA，此时Vbb等于2.79V。

图2.2

3、CC电路的电压增益

方法1：

如图2.3所示，分别做v（in）和v（out）曲线，输出有效值为v=2.0157v，输入有效值为2.6596v。

可知电压增益为

2.6596/2.0157=0.758

图2.3

方法2：

启用交流扫描，设定参数如图2.4所示：

图2.4

仿真波形如图2.5所示，从图中可以看出，当曲线趋于稳定时，电压增益直接读取为v（out）/v（in）=0.976

图2.5

4、电路的输入电阻

启用交流扫描，设定参数同图2.4所示，得出输入电阻曲线仿真波形图如图2.6所示，可以看出，输入电阻V（IN）/I（C1）=18.955kΩ

图2.6

5、电路的输出电阻

调整后的电路图如图2.7所示：

图2.7

仿真波形图如图2.8所示，可以看出，输入电阻为V

（1）/I（C2）=25.37kΩ

图2.8

6、电路的上下限截止频率

对图2.1所示电路进行交流扫描，参数设置同图2.4所示，仿真波形图如图2.9所示：

图2.9

从图中可以看出电路的输出增益为0.97，故上下限截止频率应为0.97*0.707、即0.69所对应的频率值，从图中可以直接读出下限截止频率为0.84Hz，上限截止频率为222.7MHz，故带宽约为222.7MHz。

C.CB放大电路

1、实验原理图如图3.1所示：

图3.1

2、对Vbb直流扫描，得出曲线如图3.2所示，调节Vbb，使Ic=1mA，此时Vbb等于1.77V。

图3.2

3、CB电路的电压增益

方法1：

如图3.3所示，分别做v（in）和v（out）曲线，输出有效值为v=10.01V，输入有效值为1.0047V。

可知电压增益为10.01/1.0047=9.96

图3.3

方法2：

启用交流扫描，设定参数如图3.4所示：

图3.4

仿真波形如图1.5所示：

从图中可以看出，当曲线趋于稳定时，电压增益直接读取为v（out）/v（in）=8.58

图3.5

4、电路的输入电阻

启用交流扫描，设定参数同图3.4所示，得出输入电阻曲线仿真波形图如图3.6所示，可以看出，输入电阻V（SIN）/I（C1）=225.85Ω

图3.6

5、电路的输出电阻

调整后的电路图如图3.7所示：

图3.7

仿真波形图如图3.8所示，可以看出输入电阻V

（1）/I（C3）=2.07kΩ

图3.8

6、电路的上下限截止频率

对图3.1所示电路进行交流扫描，参数设置同图3.4所示，仿真波形图如图3.9所示：

图3.9

从图中可以看出电路的输出增益为8.58，故上下限截止频率应为8.58*0.707、即6.06所对应的频率值，从图中可以直接读出下限截止频率为71Hz，上限截止频率为23.06MHz，带宽约为23.06MHz。

（二）问题二

1、实验原理图如图4.1所示：

图4.1

2、对Vbb直流扫描，得出曲线如图4.2所示，调节Vbb，使Ic=1mA，此时Vbb等于2.66V。

图4.2

3、电路的电压增益和上限截止频率

对电路进行参数分析，从图形符号库中调出PARAM，设置Rs为变量，修改后的电路如图4.3所示

图4.3

启用交流扫描，设定参数如图4.4所示：

图4.4

仿真波形如图4.5所示，图中黄色、紫色、红色、绿色分别对应着Rs的电阻为5kΩ，2kΩ，200Ω，0.0001Ω，获得的电压增益分别为0.972、0.984、0.986和0.987，它们分别乘以0.707，得到0.687、0.696、0.697和0.698，对应上限截止频率为7.87M，37.5M，197.2M，4.37G赫兹。

图4.5

4、该电路具有最大电压增益时，电路的温度特性

Rs取值越小，电路电压增益越大，所以取Rs=0欧姆。

电路如图4.6所示：

图4.6

温度分析取温度-50摄氏度，0摄氏度，27摄氏度和80摄氏度，参数设置如图4.7所示：

图4.7

仿真波形图如图4.8所示：

图4.8

从图中可以看出，-50摄氏度，0摄氏度，27摄氏度和80摄氏度对应的曲线颜色分别是绿色，红色，紫色和黄色。

可见，温度升高，电压增益略微有降低（几乎不变），增益分别为0.989、0.987、0.986和0.985倍，上限截止频率为4.5Ghz。

三、实验总结

●通过这次电路参数分析的实验，了解了对电子电路进行各种参数分析（包括全局参数、模型参数以及温度）的功能。

通过对实际电路进行各种参数分析，掌握分析设置方法。

经过四个分析，对OrcadCapture运用越来越熟练。

也体会到了对于软件的学习，必须多应用，熟能生巧。