單管共射放大電路的仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、單管共射放大電路的仿真姓名:學(xué)號(hào)：班級(jí)：仿真電路圖介紹及簡(jiǎn)單理論分析電路圖：電路圖介紹及分析：上圖為電阻分壓式共射極單管放大器實(shí)驗(yàn)電路圖。它的偏置電路采用RB1和RB2組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻RE，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。當(dāng)在放大器的輸入端加入輸入信號(hào)ui后，在放大器的輸出端便可得到一個(gè)與ui相位相反，幅值被放大了的輸出信號(hào)uo，從而實(shí)現(xiàn)了電大的放大。元件的取值如圖所示。靜態(tài)工作點(diǎn)分析（bias point）:顯示節(jié)點(diǎn): 仿真結(jié)果：靜態(tài)工作點(diǎn)分析:VCEQ=1.6V, ICQ1.01mA，IBQ= ICQ/ ß電路的主要性能指標(biāo)：理論分析：設(shè)ß=80，VBQ

2、=2.8vVEQ=VBQ-VBEQ=2.1vrbe2.2kRi=1.12k,Ro8.3 kAu=-RL/rbe=56.7仿真分析：輸入電阻： 輸出電阻： Ri=0.86k Ro9.56 k 輸入電壓： 輸出電壓： 則Au=51.2 在測(cè)量電壓放大倍數(shù)時(shí)，Au=-RL/rbe,根據(jù)此公式計(jì)算出來的理論值與實(shí)際值存在一定的誤差。引起誤差的原因之一是實(shí)際器件的和rbe與理想值80和200有出入。在測(cè)量輸入輸出阻抗時(shí)，輸出阻抗的誤差較小，而輸入阻抗的誤差有些大，根據(jù)公式Ri=RB/ rbe，理論值與實(shí)際值相差較大應(yīng)該與和rbe實(shí)際值有很大關(guān)系。失真現(xiàn)象：1. 當(dāng)Rb1,Rb2,Rc不變時(shí)，Re小于等于

3、1.9 k時(shí)，會(huì)出現(xiàn)飽和失真 當(dāng)Re大于等于25 k時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較為明顯的截止失真2. 當(dāng)Rb1,Rb2, Re不變時(shí)，Rc大于8.6 k時(shí)，會(huì)出現(xiàn)飽和失真3. 當(dāng)Rb1, Rc, Re不變時(shí)，Rb2大于10.4 k時(shí)，會(huì)出現(xiàn)飽和失真 當(dāng)Rb1, Rc, Re不變時(shí)，Rb2小于5.6 k時(shí)，會(huì)出現(xiàn)截止失真4. 當(dāng)Rb2, Rc, Re不變時(shí)，Rb1小于32 k時(shí)，會(huì)出現(xiàn)飽和失真動(dòng)態(tài)最大輸出電壓的幅值：改變靜態(tài)工作點(diǎn)，我們可以看到有波形出現(xiàn)失真。靜態(tài)工作點(diǎn)偏低，出現(xiàn)截止失真；靜態(tài)工作點(diǎn)偏高，出現(xiàn)飽和失真。放大電路的幅頻相應(yīng)和相頻相應(yīng)：測(cè)出溫度變化對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)的影響： 第四章 結(jié)論通過以上實(shí)驗(yàn)可知，

4、仿真所得值與理論計(jì)算基本一致。偏置電路采用RB1和RB2組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻RE，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。放大器在線性工作范圍內(nèi)，可以將信號(hào)不失真地放大，超過這個(gè)線性范圍后，其輸出信號(hào)將產(chǎn)生非線性失真。要得到不失真的放大效果，必須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)?；鶚O的電壓是與直流工作電壓成線性關(guān)系，VBQ=RB2/(RB1+RB2)*Vcc，即VBQ應(yīng)與Vcc成線性關(guān)系。在電壓頻率特性曲線中，可以得到電路的通頻帶。通頻帶的寬度表明放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。在瞬態(tài)波形上，可以讀出輸入和輸出電壓的峰值，從而求出增益Au。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，輸入輸出電壓相位相反。設(shè)定RL為全局參數(shù)后，RL變大

5、，VO變大。輸出電壓變大，電壓增益會(huì)變大。即隨著負(fù)載的增大，輸出電壓和增益都會(huì)增大。通過以上的仿真結(jié)果及分析，我們發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果和理論結(jié)果大體是一致的。所以仿真是成功的。理論分析：由以上結(jié)果可知，理論分析的值與仿真分析的值相對(duì)誤差較小，引起誤差的主要原因是在理論分析時(shí)，VBE取0.7v，而在實(shí)際電路中，由管的材料性質(zhì)本身決定的VBE不到0.7v。另外，三極管的放大倍數(shù)也不是理想的150，有一定的誤差。1. 直流特性掃描分析（DC sweep）參數(shù)設(shè)置：仿真結(jié)果：VBQ=RB2/(RB1+RB2)*Vcc，VBQ應(yīng)與Vcc成線性關(guān)系，所以仿真結(jié)果與理論分析很符合。2. 交流小信號(hào)頻率分析（AC s

6、weep）參數(shù)設(shè)置：幅頻響應(yīng)曲線：通頻帶為13.122MHz，增益為67.014輸入電阻的頻率響應(yīng)曲線：信號(hào)1KHz時(shí)，輸入電阻為2.8328K改變電路圖：輸出電阻的頻響曲線：信號(hào)1KHz時(shí)，輸出電阻為2.8374K理論分析：IBQ=0.01mArbe=VT/IBQ=2.6Krbe= rbe+ rbb=2.9 KRB=34.12 KRi=RBrbe=2.67 KRo=Rc=3 KAu=-624.瞬態(tài)特性分析（Transient Analysis）參數(shù)設(shè)置：仿真結(jié)果：綠色的為輸入電壓，紅色的為輸出電壓輸入電壓最大值Vimax=5mv，輸出電壓最大值Vomax=349.314mv增益|Au|=Vo

7、max/Vimax=69.863,大于理論值。造成誤差的原因是，實(shí)際上輸出的最大值是不相等的，因而求出的最大值可能會(huì)偏大，造成求出的增益偏大。加大輸入電壓峰值時(shí)，可以看到明顯的輸出波形失真5.參數(shù)掃描分析（Parametric Analysis）設(shè)定RL為全局參數(shù)參數(shù)設(shè)置：仿真結(jié)果：RL變大，VO變大。輸出電壓變大，電壓增益會(huì)變大。理論分析，Au=-RL/ rbe+(+1)RE1，RL=RLRC，RL變大，RL變大，增益會(huì)變大，輸出電壓會(huì)隨著負(fù)載電阻的增大而增大。第四章 結(jié)論通過以上實(shí)驗(yàn)可知，仿真所得值與理論計(jì)算基本一致。偏置電路采用RB1和RB2組成的分壓電路，并在發(fā)射極中接有電阻RE，以穩(wěn)定放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)。放大器在線性工作范圍內(nèi)，可以將信號(hào)不失真地放大，超過這個(gè)線性范圍后，其輸出信號(hào)將產(chǎn)生非線性失真。要得到不失真的放大效果，必須設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)?；鶚O的電壓是與直流工作電壓成線性關(guān)系，VBQ=RB2/(RB1+RB2)*Vcc，即VBQ應(yīng)與Vcc成線性關(guān)系。在電壓頻率特性曲線中，可以得到電路的通頻帶。通頻帶的寬度表明放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。改變靜態(tài)工作點(diǎn)，我們可以看到有波形出現(xiàn)失真。靜態(tài)工作點(diǎn)偏低，出現(xiàn)截止失真；靜態(tài)工作點(diǎn)偏高，出現(xiàn)飽和失真。在瞬態(tài)波形上，可以讀出輸入和輸出電壓的峰值，從而求出增益Au。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，輸