單管放大器的設計及仿真及誤差分析

課程設計報告題目：單管放大器的設計與仿真學生姓名：學生學號：系別：專業(yè)：屆別：指導教師：電子信息工程電氣信息工程學院制2013年3月目錄引言……………1任務與要求…………………2系統(tǒng)方案制定………………3系統(tǒng)方案設計與實現(xiàn)………4系統(tǒng)仿真和調試……………5數(shù)據(jù)分析……………………6總結…………7參考文獻……………………8附錄…………單管放大器的設計與仿真學生:指導教師：電氣信息工程學院電子信息工程專業(yè)引言：放大現(xiàn)象存在于各種場合中，例如，利用放大鏡放大微小的物體，這是光學中的放大；利用杠桿原理用小力移動重物，這是力學中的放大；利用變壓器將低電壓變換為高電壓，這是電學中的放大。而作為電子電路中的放大晶體管放大器是放大電路的基礎【1】，也是模擬電子技術、電工電子技術等課程的經典實驗項目，實驗內容涉及方面廣泛。本文已常見的作為集成運放電路的中間級的共射放大電路為討論對象，一方面，對具體包括模擬電路的一般設計步驟、單管共射放大電路設計方案的擬定、靜態(tài)工作點的設置與電路元件參數(shù)的選取、放大電路性能指標的測量、穩(wěn)定靜態(tài)工作點的措施等做闡述。本文采用的是分壓式電流負反饋偏置電路設計成的共發(fā)射極放大器，對分壓式電流負反饋偏置電路能穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理作了說明，并將對晶體管放大器靜態(tài)工作點的設置與調整方法、放大電路的性能指標與測試方法、放大器的調試技術做闡述。介紹模擬電子電路的一般設計方法和思路，以及Multsim和Matlab軟件的一些基本操作和仿真功能。1任務與要求1.1設計的任務：本文采用的是分壓式電流負反饋偏置電路設計成的共發(fā)射極放大器，對分壓式電流負反饋偏置電路能穩(wěn)定靜態(tài)工作點的原理作了說明，并將對晶體管放大器靜態(tài)工作點的設置與調整方法、放大電路的性能指標與測試方法、放大器的調試技術做闡述。1.2單管放大器設計的要求：（1）（2）,,，，，,，（3）溫度特性好；bjt的參數(shù)對放大器性能影響??；具有最大不失真動態(tài)范圍。1.3單管放大器設計的理論基礎：1）選定電路形式選定為共射放大電路圖1.12)選用三極管因設計要求，的指標要求較高。一般來說，BJT的愈大，、愈小，愈高。故選定BJT為2N222，其,,.，,為60-300。對于小信號電壓放大電路，工程上通常要求的數(shù)值大于的數(shù)值，故取=60。3）設置靜態(tài)工作點并計算元件參數(shù)由設計要求>,取=200有,取取，有，取E24系列（）標稱值，由圖3.1有取E34系列標稱值，取E24系列標稱值，由，有取E24系列標稱值，放大電路的通頻帶主要受電路中存在的各種電容的影響，主要受BJT結電容及電路中分布電容的限制;主要受耦合電容、及旁路電容的影響。要嚴格計算、及同時作用對的影響，計算較為復雜。通過分析可知，、、愈大，愈低，因此，在工程設計中，為了簡化計算，通常采用以或或單獨作用時的轉折頻率作為基本頻率，再降低若干倍作為下限頻率的方法，電容、、單獨作用時對應的等效回路分別如圖4.3（a）、（b）、（c）所示。如果設計要求中，為已知量，則可按下列表達式估算：（a）（b）（c）一般常取，可在式中選用回路電阻較小的一式計算。由于，故取，有取，有取2系統(tǒng)方案制定3單管放大器的系統(tǒng)方案設計：3.1Multsim軟件介紹NIMultisim10軟件是一個專門用于電子電路仿真與設計的EDA工具軟件。作為Windows下運行的個人桌面電子設計工具，NIMultisim10是一個完整的集成化設計環(huán)境。multisim10作為著名的電路設計與仿真軟件，不需要真實電路環(huán)境介入，具有仿真速度快，精確度高，準確，形象等優(yōu)點【2】。本文利用multisim10軟件進行實驗仿真，具體對共射放大電路進行了靜態(tài)工作點仿真分析、動態(tài)分析、瞬態(tài)特性分析、靈敏度分析、參數(shù)掃面分析，可以動態(tài)直觀地觀察不同參數(shù)對放大電路性能指標的影響，對理解實驗原理，熟悉實驗過程具有很大的幫助，了解了multisim10仿真軟件的一些基本仿真功能和應用，提高了運用multisim10實際動手進行電路仿真操作的能力。NIMultisim10計算機仿真與虛擬儀器技術可以很好地解決理論教學與實際動手實驗相脫節(jié)的這一問題。可以很方便地把剛剛學到的理論知識用計算機仿真真實的再現(xiàn)出來，并且可以用虛擬儀器技術創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。NIMultisim10軟件絕對是電子學教學的首選軟件工具3.2用Multsim軟件畫電路圖的步驟1.打開Multsim10運用程序。2.點擊File下的New,選擇SchematicCapture新建一個界面。3.在新建界面的右方選擇Oscilloscope,用鼠標左鍵單擊，將其移至繪制電路圖區(qū)合適的位置，再次單擊鼠標左鍵確定。4.將鼠標指針移至晶體管器件庫圖標上，該圖標就會變成上凸，并在圖標右下方出現(xiàn)該圖標的英文名稱。在Component區(qū)，借助右側的滑標，找到2N