单管共射放大电路的仿真实验报告.docx

1、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(bias poi nt ) 显示节点：仿真结果:静态工作点分析：VCEQ=1.6V, ICQ 1.01mA, I bq= ICQ/ ?电路的主要性能指标：理论分

2、析：设?=80, VBQ =2.8vVEQ=VBQ-VBEQ=2.1vrbe 2.2k QRi=1.12k Q,Ro 8.3 k QAu=- 3 RL/rbe=56.7仿真分析：输入电阻： 输出电阻:Ri=0.86k QRo 9.56 k Q输入电压:输出电压:则 Au=51.2在测量电压放大倍数时，Au=- 3 Rl 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

3、。失真现象：1.当Rb1,Rb2,Rc不变时，Re小于等于1.9 k Q时，会出现饱和失真当Re大于等于25 k Q时，会出现较为明显的截止失真2.当Rb1,Rb2, Re不变时，Rc大于8.6 k Q时，会出现饱和失真3.当Rb1, Rc, Re 不变时，Rb2大于10.4 k Q时，会出现饱和失真当Rb1, Rc, Re 不变时，Rb2小于5.6 k Q时，会出现截止失真丫 pofitNn o 冲引|5 XTfrP#H卯洞前B/A| ZVBCtinnel 負-旳EVP用Tiea咖 主|(tExpandGnounclIriQOtr戸 B ErtJY position |_QW4.当Rb2,

4、Rc, Re 不变时，Rb1小于32 k Q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

5、(=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

6、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(DC sweep) 参数设置：Simulation 5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(AC sweep) 参数设置：OptionsDat弘 ColltcliociG*n*r *1Include FilesSimulation Settings - rn.rmFrckbe WindowLxbrari *s Stimalus_Uante Crlo/Worst C 號 Par amatricTeiftj&rature tSweep) S

7、 ave pits Point |Lcsad Bi as PointQuAput Flit OptioilsInclmde det ailed bi as point informatioR for xioiilinear contEolld svircs and t i 十 4-i n确定 I 取消 I应用 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：12KVCCCVCC12VdcCcFrequency信号1KHz时，输出电阻为 2.8374K Q理论分析：I BQ=0.01mArb e=VT/I bq=2.6K Qrbe= r b e+ r b

8、b=2.9 K QFB=34.12 K QR=Rs / r be=2.67 K QR=FC=3 K QAu=-624.瞬态特性分析(Transient Analysis ) 参数设置：Simulation Setting5 - mysimOpti onsDat* ColltcliociFrbt Window1LtbrAri 世雪StimulusAnalysis type. 斤 ; 1Run to11. mssec oxtdsITime Bcimain Uraiisi 1lStart saving databsecondsDpt ionzG-aneiral tingsTrans-i ant op

9、tioiisMonte C arlo/Aorst CasiMasrimtuh step |TuQPar wetric S対宕Skip the LiLi+il traiLSi fint bias point calcul=T色m卫色1鱼tur总 (Sw*ep)(Save Bi. as P oieitBi as Point.tput. File Op11 ons.确定 | 取消 |应用 帮肋仿真结果:5.0mV 0VJPjf 1tt.uSEL5.0mVJjnEy - Ei1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|

10、=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2.0VV(RL:2)Time5.参数扫描分析(Parametric Analysis ) 设定R-为全局参数参数设置:确定 I 取消 I应用I 帮助TimeR-变大，VO变大。输出电压变大，电压增益会变大。理论分析，Au=- 3 FL / r be+( 3 +1)Rei , FL =RL II RC, 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

11、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。