基于Proteus的共射放大电路分析与研究
共射放大电路实验报告
共射放大电路实验报告共射放大电路实验报告引言:共射放大电路是电子学中常见的一种放大电路,它具有放大电压和功率的能力。
本实验旨在通过搭建共射放大电路并进行实验验证,深入理解其工作原理和特性。
一、实验目的本实验的主要目的有以下几点:1. 理解共射放大电路的基本原理和结构;2. 学习如何搭建和调试共射放大电路;3. 通过实验验证共射放大电路的放大倍数和频率响应特性;4. 掌握使用示波器和万用表等实验仪器进行电路测试和测量的方法。
二、实验原理共射放大电路由三个主要元件组成:NPN型晶体管、输入电容和输出电容。
晶体管的基极通过输入电容与输入信号相连,发射极与输出电容相连,集电极则与负载电阻相连。
当输入信号施加在基极上时,晶体管的发射极电流会随之变化,从而引起集电极电流的变化,实现信号的放大。
三、实验步骤1. 按照电路图搭建共射放大电路,注意连接的正确性;2. 使用示波器观察输入和输出信号波形,调节电源电压和负载电阻,使得输出信号幅度适中;3. 使用万用表测量电路中各个元件的电压和电流数值;4. 调节输入信号的频率,观察输出信号的变化,记录并分析实验数据。
四、实验结果与分析在实验中,我们搭建了共射放大电路,并进行了一系列的测试和测量。
通过示波器观察到的输入和输出信号波形,我们可以清晰地看到输入信号在放大电路中被放大了。
通过测量电压和电流数值,我们可以进一步计算出放大倍数和功率增益等参数。
五、实验讨论在实验过程中,我们发现共射放大电路的放大倍数与输入信号频率有关。
当频率较低时,放大倍数较高;而当频率较高时,放大倍数会逐渐下降。
这是由于晶体管的频率响应特性所决定的。
此外,我们还发现负载电阻的大小对放大倍数和输出功率也有一定的影响。
六、实验总结通过本次实验,我们深入学习和理解了共射放大电路的工作原理和特性。
通过搭建和调试电路,我们掌握了使用示波器和万用表等实验仪器进行电路测试和测量的方法。
通过实验结果和数据分析,我们进一步加深了对共射放大电路的认识。
共射极基本放大电路分析教案
一、教学目标1. 让学生了解共射极放大电路的基本组成、工作原理和特点。
2. 使学生掌握共射极放大电路的电压、电流关系及放大倍数计算。
3. 培养学生分析实际电路问题的能力,提高动手实践能力。
二、教学内容1. 共射极放大电路的组成及符号2. 共射极放大电路的工作原理3. 发射极电压、集电极电压、基极电压的关系4. 放大倍数的概念及计算方法5. 共射极放大电路的应用实例三、教学方法1. 采用讲授法,讲解共射极放大电路的基本概念、工作原理和应用。
2. 利用仿真软件,演示共射极放大电路的工作过程,增强学生直观感受。
3. 开展小组讨论,分析共射极放大电路的优缺点及改进措施。
4. 布置实践任务,让学生动手搭建共射极放大电路,培养实际操作能力。
四、教学准备1. 教材、教案、课件等教学资源。
2. 仿真软件(如Multisim、Proteus等)。
3. 实物元件(如晶体管、电阻、电容等)。
4. 实验仪器(如示波器、万用表等)。
五、教学过程1. 引入:简要介绍放大电路在电子技术中的应用,引出共射极放大电路的主题。
2. 讲解:详细讲解共射极放大电路的组成、工作原理和特点。
3. 演示:利用仿真软件,演示共射极放大电路的工作过程,让学生直观了解其工作原理。
4. 讨论:组织学生进行小组讨论,分析共射极放大电路的优缺点及改进措施。
5. 实践:布置实践任务,让学生动手搭建共射极放大电路,培养实际操作能力。
7. 作业:布置相关课后作业,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对共射极放大电路基本概念的理解程度。
2. 仿真实验:评估学生在仿真软件中搭建和分析共射极放大电路的能力。
3. 实践报告:评估学生动手搭建共射极放大电路的实验报告,包括电路设计、实验过程和结果分析。
4. 课后作业:检查学生对共射极放大电路理论知识的理解和应用能力。
七、教学拓展1. 对比分析:介绍其他放大电路(如共基极、共集电极放大电路)的特点和应用场景。
共射放大电路实验报告
共射放大电路实验报告实验目的,通过实验,掌握共射放大电路的基本原理、特性及其应用。
实验仪器设备,示波器、信号发生器、直流稳压电源、电压表、电流表、共射放大电路实验箱等。
实验原理,共射放大电路是由一个NPN型晶体管组成的放大电路。
在共射放大电路中,输入信号加在晶体管的基极上,输出信号则是从集电极上取出。
当输入信号变化时,基极-发射极间的电压也会相应地变化,从而引起集电极-发射极间的电流发生变化。
由于集电极电流的变化,集电极电压也会相应地变化,从而得到输出信号。
实验步骤:1. 将示波器、信号发生器、直流稳压电源等设备连接好。
2. 调节信号发生器的频率和幅度,使其输出一个正弦波信号。
3. 将正弦波信号输入到共射放大电路的输入端,观察输出端的波形。
4. 调节直流稳压电源的电压,观察输出端波形随电压的变化情况。
5. 记录实验数据,并绘制输入输出特性曲线。
实验结果与分析:通过实验,我们得到了共射放大电路的输入输出特性曲线。
在实验中,我们发现当输入信号的幅度较小时,输出信号的幅度基本与输入信号一致;当输入信号的幅度较大时,输出信号的幅度出现了明显的失真。
这说明共射放大电路在一定范围内可以实现较好的放大效果,但是在过大的输入信号下会出现失真。
结论:通过本次实验,我们深入了解了共射放大电路的基本原理和特性。
共射放大电路作为一种常见的放大电路,在实际应用中具有重要的意义。
通过对其特性的了解,我们可以更好地应用它,设计出更加稳定和可靠的电路。
实验总结:本次实验使我们对共射放大电路有了更深入的了解,也提高了我们的动手能力和实验操作技能。
在今后的学习和工作中,我们将更加注重理论与实践相结合,不断提高自己的专业能力。
以上就是本次共射放大电路实验的报告内容,希望对大家有所帮助。
基于proteus的共发射极电路仿真
基于proteus的共发射极电路仿真
(冯锡华19)
一、仿真电路图
二、静态工作点测试
调节R直到输出波形不失真,记录此时Rp的电阻值,并读出IB、IC、Vce的值
三、改变输入信号幅值,使其分别为10mv、20mv、30mv输出将出现不同程度的非线性失真,用示波器观察这3种情况的波形。
1、输入10mv时,输入与输出电压的波形图
2、输入20mv时,输入与输出电压的波形图
3、输入30mv时,输入与输出电压的波形图
四、测量放大电路的放大倍数、输入电阻和输出电阻(幅值为10mv)
1、电压放大倍数:(直接从示波器可读出数值计算)
A U=u o/u i=-1.65V/10mV=-165
2、输入电阻:在输入回路中串接一个电阻R=5.1k,并接入交流电压表和交流
电流表,(参考课本P81图4-38)
Ri=Ui/Ii=1.51/1.09=1.39kΩ
3、输出电阻:将负载开路,信号源短路,在输出回路中接电压源(幅值为1v,
1kHZ),并接入交流电压表和交流电流表,(参考课本P82图4-39)
Ro=Uo/Io=7.07/1.4=5.05kΩ。
共射放大电路的特性分析与仿真资料
共射放大电路的特性分析与仿真
实验时间
实验台号
预习成绩
报告成绩
一、实验目的
1、借助PSpice软件平台,通过实例分析更进一步理解静态工作点对放大器动态性能的影响。
2、了解晶体管等器件的参数对放大电路的高频响应特性的影响。
3、熟悉并掌握放大电路主要性能指标的测量与估算方法。
二、实验原理
1、产生仿真曲线,改变静态工作点,对放大器动态性能进行测量。
3、对例2写出进行频率特性分析的输入网单文件;
4、对例2进行电路的频率特性的仿真分析,并用数据回答有关问题。
四、实验内容
1、对例1写出进行静态工作点调整和放大器动态范围测量的输入网单文件;
2、对例1进行电路的静态、动态的仿真分析,并用数据回答有关问题;
3、对例2写出进行频率特性分析的输入网单文件;
4、对例2进行电路的频率特性的仿真分析,并用数据回答有关问题。
约为8V(从输出文件中可得到晶体管的静态工作点)。由图可以看出,输出电压波形出现正半周限
幅,即为截止失真,可测出其动态范围峰值约为2V。
图二
(2)当RB=450KΩ,ICQ=2.5mA,3,5节点波形如图三所示。可见,输出电压波形出现负半周限幅,即
为饱和失真,可测出其动态范围峰值约为2V(此时3节点的直流电压VCEQ约为1.99V)。
.END
注:电阻扫描需定义语句
RB 2 4 RMOD 1
.MODEL RMOD RES(R=600K)
.DC RES RMOD(R)200K 1.5MEG 10K
图1-3集电极电流IC与电阻RB的关系曲线
1、运行.DC语句,可获得IC(Q1)-RB的曲线,如图1-3所示。从图中可测出,ICQ=1mA,2.5mA时,
共射放大电路仿真分析实验报告
实验名称:共射放大电路仿真分析一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求1、熟悉PSPICE软件的使用方法。
2、加深对共射放大电路放大特性的理解。
3、学习共射放大电路的设计方法。
4、学习共射放大电路的仿真分析方法。
二、实验内容和原理1、共射级放大测试电路如图所示。
在PSpice中输入仿真分析电路图,设置合适的分析方法及参数装订线2、仿真分析共射放大电路的静态工作点3、当RL=3 kΩ时,分析输入、输出电压波形4、当RL=3 kΩ时,分析电压放大倍数和频率特性5、当RL=3 kΩ时,仿真分析最大不失真输出电压6、当RL开路时,重新对电路进行分析7、仿真分析共射放大电路的电压传输特性三、主要仪器设备带PSpice仿真软件的PC机四、操作方法和实验步骤1、输入仿真电路图按照电路原理图将相应的元件相连,必须有一个接地元件(AGND),设置实际的直流电源,信号源可选正弦瞬态电压源(VSIN元件),设置合适的元件和信号源参数,如图:信号源设置2、仿真分析静态工作点设置直流扫描分析,以电源电压Vcc为扫描对象,在Probe中查看Q点数据,扫描分析设置如图:直流扫描分析设置3、当RL=3 kΩ时,分析输入、输出电压波形设置瞬态分析,在Probe中查看输入、输出电压波形,注意相位关系,观察失真现象参数设置为Print Step=200ns Final Time=0.3ms Step Ceiling=0.01ms,如图:瞬态分析设置4、当RL=3 kΩ时,分析电压放大倍数和频率特性设置交流分析,在Probe中绘制频率特性曲线,区分输出电压频率特性与电压放大倍数频率特性的不同,频率特性曲线Y轴坐标可以设置为线性坐标或对数坐标交流扫描设置如图:交流扫描分析设置5、当RL=3 kΩ时,仿真分析最大不失真输出电压设置瞬态分析,将输入正弦信号峰值设为100mV,在Probe中查看输出电压波形,判断输出是先出现饱和失真还是先出现截止失真瞬态分析参数设置如图:瞬态分析设置6、当RL开路时,重新对电路进行分析设RL=1MΩ,其它不变,用同样的方法分析电压放大倍数、频率特性和最大不失真输出电压,在Probe 中观察波形7、仿真分析共射放大电路的电压传输特性设置瞬态分析,在Probe中改变输出电压波形的横坐标为输入电压,就可查看放大电路的电压传输特性曲线。
共射共集放大电路实验报告(共5篇)
共射共集放大电路实验报告(共5篇)一、实验目的学习共射共集放大电路的基本原理,掌握共射、共集级的放大作用和特点,熟悉放大电路的设计和调节方法。
二、实验原理共射放大器是以晶体三极管为放大元件,以共射的方式运行的放大电路。
它的信号输入在集-发极之间,输出在集-基极之间。
共射电路的输入电阻较低,输出电阻较高,放大系数较大。
但它的频率特性差,相位反向和输出幅度变化比较大。
共射、共集级的组合可以形成共射共集放大电路,由于两级的互补性,可以克服它们各自的缺点,达到比较理想的放大效果。
在实际应用中,经常用共射共集级组成放大电路,用于通过各种接口将信号处理后送到外围设备,并隔离载波。
共射共集放大电路的放大系数较大,输入输出阻抗均低,相位差小,具有广泛的应用。
三、实验步骤1.检查实验装置,准备好实验用品,并按照电路图连接电路。
2.接通电源,调节稳压电源直至设定值。
3.打开测量仪器,调整电位器,使输入端电压到达工作点。
4.调整电位器,使输出端交流信号最大。
5.更改输入信号,测量输出信号幅度的变化,记录测量结果。
6.重复操作5,并更改电源电压和电阻值,记录实验结果。
7.实验结束后,关闭电源,拆除实验装置,清理现场。
四、实验结果与分析1.实验中电路连接正确,电源电压、电阻值选择合适,实验过程稳定。
2.实验结果表明,当输入信号发生变化时,输出信号幅度随之变化。
同时,当电源电压或电阻值发生变化时,放大电路的增益也会发生变化。
3.对于共射放大器,输入阻抗低,输出阻抗高,放大系数大,但是频率特性差相位反向。
对于共集放大器,输入输出阻抗均低,放大系数小,但具有良好的频率特性和相位不反向等特点。
4.当通电电压较是3V时,测量到的输入电压为2.1V,输出电压为6V,增益约2.9倍。
输出波形为正弦波。
5.整个实验过程中,注意电源电压不要过高或过低,否则会影响实验结果。
同时,要注意接线正确,切勿操作不当以免损坏实验装置。
五、实验总结通过本次实验,掌握了共射共集放大电路的基本原理和调节方法。
结合proteus8仿真,运算放大器理解与学习
结合proteus8仿真,运算放大器理解与学习初学运算放大器时,真是一知半解,完全搞不清楚啥是啥。
后来从事硬件工作后,运算放大器的应用非常广泛,所以结合Proteus8仿真软件重新整理了一下运算放大器基本电路的工作原理,并结合仿真结果对其进行分析。
在本文的学习中,不再对运算放大器进行废话连篇的“上至五千年回顾,下至八百年展望”套路表述,我们直接进入正题,有不足或不对之处,恳请批评指正,不胜感激!本文将从以下几个方面展开:一、运算放大器的结构和其两大特性(“虚短”“虚断”);二、运算放大器基本电路原理分析和仿真结果;一、运算放大器的结构和其两大特性(“虚短”“虚断”)为理解方便和考虑初学时减少难度,在此不详细介绍运算放大器的内部结构,经典uA741运放内部结构简图如图1所示,放大器内部主要由三极管组成;电路符号如图2所示。
其经典之处是由于4、7引脚接入正负电源,即使没有负反馈(偏置电路)也可保证6引脚的输出电压不会被无限放大,以确保电路安全。
I+ U+I- U-图 1 uA741运放内部结构简图图 2 uA741电路符号正是由于其内部结构,才使得运算放大器有“虚短”和“虚断”两大特性。
理解这两点将对电路分析有至关重要的作用。
如图2中,“2”引脚为反相输入端,“3”引脚为同向输入端。
“虚断”是指输入阻抗(可理解为电阻)非常大,即从“2”“3”引脚输入的电流几乎为0(在下面的仿真中将会验证),“虚短”是指“2”“3”引脚之间几乎无压降,即如果暂时无法从内部电路图理解这两个特性也没关系,只要在我们电路分析时会正确运用即可。
二、运算放大器基本电路原理分析和仿真结果;拿到一个原理图,我们首先要判断是反向放大器还是同相放大器,判断的依据很简单,就是看信号是从同相端(“3”引脚)还是从反相端(“2”引脚)输入,从同相端输入,即为同相放大器。
根据以下几个仿真实例,认认真真的弄明白后,相信你就能基本掌握放大器基本电路原理和分析方法,即使以后遇到再复杂的电路都能迎刃而解。
仿真实验四共射极放大电路分析
仿真实验四共射极放大电路分析共射极放大电路是一种常见的放大电路,它具有输出电压幅度大,输入电阻低等特点,适用于低电压信号的放大。
下面将对共射极放大电路进行详细的分析。
共射极放大电路由三个主要部分组成:输入电容、晶体管和输出负载。
晶体管是共射极的,因此输入信号通过输入电容进入晶体管的基极,输出信号从晶体管的集电极输出到负载电阻。
首先,我们来分析直流电路部分。
在直流电路中,输入电容对直流信号具有短路的作用,因此输入信号不会影响到直流偏置电压。
假设晶体管的发射极电阻为RE,基极电位为VBE,集电极电阻为RC。
根据基本电路分析的方法,可以得到以下公式:1.确定直流工作点:IC = Vcc / (RC + RE)VC = Vcc - IC * RCVE=VCC-IC*(RC+RE)VB=VE-VBE2.计算电流放大倍数:β=IC/IB其中,IB为基极电流。
接下来,我们来分析交流电路部分。
在交流电路中,输入信号会通过输入电容进入晶体管的基极。
输入电容对于低频信号而言,阻抗较高。
通过计算输入电容的阻抗,可以得到输入阻抗的大小。
3.计算输入阻抗:Zin = (Zb * β) / (1 + β)其中,Zb为输入电容的阻抗。
4.计算输出阻抗:Zout = RC5.计算电压放大倍数:Av=-β*RC/(RC+RE)6.计算输入电压与输出电压之间的相位差:φ = arctan (β * RC / (RC + RE))需要注意的是,上述分析是在假设输入信号为低频信号的情况下进行的。
在实际应用中,可能存在高频信号的干扰。
为了抑制高频干扰,可以通过加入频率补偿电路,使得放大器的频率响应更加平坦。
综上所述,共射极放大电路的分析涉及直流电路和交流电路两个方面。
通过对电路中各元件的参数和工作原理的分析,可以得到输入阻抗、输出阻抗、电流放大倍数、电压放大倍数和相位差等关键指标。
这些指标可以帮助我们更好地了解和设计共射极放大电路。
Protues对放大电路的仿真
Protues对放⼤电路的仿真Protues对放⼤电路的仿真摘要运⽤Protues仿真软件,通过对单管共射放⼤电路的仿真,详细描述了Protues仿真软件的使⽤⽅法。
关键词Protues;放⼤电路;仿真操作Proteus 软件具有强⼤的调试功能和软硬件相结合的仿真系统,多⽤来调试单⽚机程序和仿真单⽚机外围器件的⼯作情况,⼀般情况下该仿真软件学习和单⽚机课程是同时开设的,同学们往往因为对软件不熟悉,⽽仿真不出应有的效果,学习积极性受到挫折。
为了使同学们提前熟悉Proteus 软件的环境,我们在电⼦技术部分就开始使⽤该软件进⾏仿真,为今后单⽚机电路仿真做好准备。
1 原理图的绘制1)新建⼀个设计选择⼯具栏⾥的“”按钮,然后单击“⽂件”选择“⽂件另存为”,在弹出的对话框中选择⼀个路径,并在⽂件名框输⼊“单管共射放⼤电路”,再单击保存即完成⼀个电路设计。
2)元件的选取⾸先选择“器件和仪器⼯具栏”的“”图标如图1所⽰,然后单击“ ”按钮,弹出“Pick Devices”窗⼝如图2所⽰。
这时我们可以在关键词中输⼊要选择的元件的类型名称,在结果中就可以看到想要的相应类型元件,根据电路所需的具体型号在结果中双击该元件,即可将该元件添加到“DEVICE”栏⽬下。
有些元件名称我们不熟悉,可以参考Protues 的元件库中英⽂对照表来进⾏选择。
对于电源和地,需要左键单击“”按钮,这时在左侧元件列表中就会看到电源“POWER”和地线“GROUND”可供选取。
正弦交流信号的选取,左键单击:“”,然后从元件列表中选择“SINE”即可。
3)元件的放置isis操作页⾯的中右侧是搭建硬件电路系统原理图和显⽰系统运⾏状态的区域。
点击已选好的“元件列表”中的元件,在⼯作区的任意位置点击左键就可将该元件放⼊⼯作区内,注意元件之间要留出⼀定距离,以⽅便连线。
4)元件的编辑有些元件在放置完成后,由于元件⽅向或位置需要调整,这时需要按下⼯具栏中的“”按钮,在绘图区选中(单击或框选)需要编辑的元件,对其进⾏移动、旋转或复制操作。
基于Proteus仿真的高频功率放大器设计及应用
高频功率放大器设计及应用摘要:高频功率放大器是发射机的重要组成部分,因而也是通信系统必不可少的环节。
本文介绍了高频功率放大器应用和基本原理,并利用电子设计工具软件 Proteus对丙类功率放大器电路从方案选择、单元电路设计、元器件参数选取等方面进行具体设计分析 ,同时对电路进行仿真测试 ,通过仿真结果分析电路特性 ,使电路得到进一步完善。
关键词:高频功率放大器应用、功率放大器原理、高频功率放大器仿真设计1. 引言高频功率放大器是无线电发射机末端的重要部件 ,是评价通信系统性能的重要参数。
近年来 ,针对功率放大器设计的各种研究不断涌现 ,对功率放大器的性能进行优化的算法不断出现。
利用Proteus软件工具进行高频功率放大电路的设计 ,通过仿真结果对电路的特性进行分析 , 并逐步完善电路。
2. 高频功率放大器应用功率放大器简称功放,可以说是各类音响器材中最大的一个家族了,其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。
由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。
以其主要用途来说,功放可以分做两大类别,即专业功放与家用功放。
在体育馆场、影剧场、歌舞厅、会议厅或其它公共场所扩声,以及录音监听等场所使用的功放,一般说在其技术参数上往往会有一些独特的要求,这类功放通常称为专业功放。
而用于家庭的hi-fi音乐欣赏,av系统放音,以及卡拉ok娱乐的功放,通常我们称为家用功放。
随着行动电话、WLAN(Wireless Local Area Network)、蓝芽(Bluetooth)的普及化,高频电子设备已经成为生活中的必需品,而电子设备使用的频率也从过去的1GHz逐渐朝5GHz甚至更高频方向发展。
由于FET等主动电子组件与电容、电感等被动电子组件性能的提升,使得高频电路的特性获得大幅的改善。
基于Proteus的音频放大器电路设计与仿真解读
毕业论文学生姓名尹有友学号171107078 学院物理与电子电气工程学院专业电子信息工程题目基于Proteus的音频放大电路设计与仿真指导教师付浩副教授/学士2015 年 5 月论文原创性声明内容本人郑重声明:本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
本论文除引文外所有实验、数据和有关材料均是真实的。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。
其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名:日期:年月日摘要:音频放大电路具有电路元件多,电路逻辑规模大等特点,本文针对音频放大电路在设计时遇到的参数匹配性低、电路调试复杂等问题,借助PROTEUS仿真软件平台设计了一种效率较高、操作简单的音频放大电路系统。
该电路系统由前置放大模块、音量控制模块、功率放大模块等模块组成,通过调整电路元件及其参数,在PROTEUS软件平台对各电路模块进行电路设计和仿真分析。
本电路在PROTEUS仿真环境下最终可以使电路将微弱的音频信号进行高效率地放大、传输,实现音频放大的功能。
该电路系统模块设计简单、结构清晰,成本低,对于生活中扩音器、功放设备等诸多领域中具有很好的推广价值。
关键词:音频放大电路,Proteus,仿真测试Abstract:Audio amplifier has a circuit element. The scale of the logic circuit and other characteristics, this paper for audio amplification circuit encountered in the design of parameters matching, circuit debugging complex etc., with Proteus simulation software platform, designs a kind of high efficiency and simple operation, audio amplification system.The circuit system is composed of pre amplifier module, tone adjustment module, power amplifier module, through adjusting circuit components and parameters, in the Proteus Software Platform of each circuit module of circuit design and simulation analysis. In the PROTEUS simulation environment, the circuit can amplify and transmit the weak audio signal in high efficiency, and realize the function of audio frequency amplification.. The circuit module of the system design is simple, clear structure, low cost, has good popularization value for life amplifier, power amplifier equipment and many other fields.Key words:Audio amplifier,Proteus,Simulation test目录1 前言 (3)2 Proteus软件及其对实验教学的意义 (4)2.1 Proteus软件 (4)2.2 基于Proteus仿真技术的音频放大电路设计思路及其意义 (4)3 音频放大电路系统设计 (5)3.1 设计要求 (5)3.2 系统总体框架图 (5)3.3 总体设计图 (4)4 功能模块的设计 (6)4.1 前置放大模块 (6)4.2 音量控制模块 (7)4.3 功率放大模块 (7)4.4 电源模块 (8)5 Proteus设计与仿真 (9)5.1 音频放大电路的Proteus设计与仿真 (9)5.1.1 前置放大器电路仿真和分析 (9)5.1.1.1 电路组成 (9)5.1.1.2 电路测试与分析 (10)5.2.1 音量调节电路仿真和分析 (10)5.2.1.1 电路组成 (10)5.2.1.2 电路测试与分析 (10)5.2.2 OCL功率放大电路的仿真和分析 (12)5.2.2.1 电路组成 (12)5.2.2.2 参数测试 (13)5.2.3 电源模块 (13)5.2.4 音频放大电路 (14)5.3 音频放大电路测试和分析 (15)结论 (16)参考文献 (17)致谢 (18)1 前言音频放大器是音响系统中的关键部分,普遍应用于日常生活中,具有很强的实用性,其主要功能是将微弱的音频信号进行放大、传输,最终以足够的强度去推动扬声器使原声重现。
仿真实验四 共射极放大电路分析
仿真实验四 共射极放大电路分析一、实验目的:(1)认真理解和掌握含三极管的非线性电路的特点(2)使用Multisim 验证三极管的等效小信号模型二、实验原理及实例 小信号分析法是分析非线性电阻电路的主要方法之一。
在非线性电路中,同时有直流电压0U 和随时间变化变化的输入信号源s u t () 的作用。
如果在任何时刻都有0U >s u t () ,则可以采用小信号分析法。
具体步骤如下:(1)画放大电路的小信号等效电路。
(2)估算be r 。
为此,还要求得静态电流eq I|(3)求电压增益V A 。
(4)计算输入、输出电阻o ,R R i三、仿真实验设计如下图所示求该电路的电压增益。
(1)当电路中只有直流电流作用时,求出静态工作点2120.0454m 250800.0036312 1.104BE B C B CE C V I A K I I AV R I Vββ-==Ω====-= \(2)画出该电路的小信号等效电路计算相关参数: 26200(180)7730.0454 3.63be r =++=Ω+ ^ ()155.24770.63b C E V b BE i b be o C i R R A i R R R r R R k β=-=-=≈Ω≈=Ω对其仿真得:由仿真结果可得67.56m 154.03435.23u O V i V V A V V===验证输入与输出的波形关系:可得到输入波形与输出波形为反向,所以-154.03V A =}测量输入、输出电阻的阻值:i 435771.30.435263.552824.40.0225i i O o V V R I mA V V R Io mA ===Ω===Ω四、实验总结理论值和仿真结果有一定的误差,主要原因是电压表电流表都有内阻,使结果偏小,导致得不到理论值。
并且三极管内有小电阻rbe,导致电压偏小。
通过本次仿真电压路实验设计,我了解了三极管内部结构,其中有发射集,集电极,基极,而且会使用了三极管,依旧有二极管的单项导电性,其中计算时更不能忘记三极管的内部小电阻。
关于单管共射放大电路用proteus的课设的摘要
关于单管共射放大电路用proteus的课设的摘要
摘要:本文以单管共射放大电路为例,详细介绍了用Proteus 进行设计型电子实验的仿真应用实践过程。
实现了以产出为导向的OBE理念教学,提高了学生实践创新能力。
实践表明:将Proteus 应用于设计型电子实验教学,是一种提高设计型实验效率、培养卓越工程师的有效方法。
关键词:设计型实验:Proteus仿真:单管共射放大电路:创新能力
一、引言
电子实验是理论知识的重要补充,其综合设计型实验更能锻炼学生的多方面素质和创新能力[1]。
但学生在初设计电路时,常思虑不周,所用元件参数、规格等不合要求,甚至出现短路、断路及其他事故。
若用这样的电路直接进行实验,常会对元件、设备造成很大伤害[2]。
因此必须探索有效的方法改善现状。
Proteus仿真软件具有丰富的元件库和强大的虚拟测试仪器、仪表,工作界面形象、直观,便于直接观察、测试、显示电路中各点电压、电流波形和参数[3]。
若将Proteus应用于电子设计型实验,则既能提高学生的基础实验设计效率,也可以缓解电子元件、设备不足带来的困境。
在电路中若设置故障,采用OBE理念教学,通过故障分析及排除,来加强学生独立分析问题、排除电路故障、解决问题的能力[4],并提高其创新设计能力。
共射放大器分析与设计仿真实验报告
实验一:共射放大器分析与设计一.电路图:二.实验内容:1.对电路进行直流工作点分析,判断管子的工作状态:由直流工作点分析可得:U CE=9.10049−2.33452=6.76597V,U BE=2.95339−2.33452=0.61887V,发射结正偏集电结反偏,故管子工作在放大状态。
2.测量输入电阻:根据数据得出,R i=V iI i =586.054mV68.592μA=8.544 kΩ3.测量输出电阻:根据数据得出,R S=V sI s =705.378mV277.192μA=2.545 kΩ4.利用波特仪测量电路的幅频、相频特性曲线:电路如图:幅频特性曲线:相频特性曲线:5.利用交流分析功能给出电路幅频、相频特性曲线:交流分析选择节点3的电压值,曲线如图:利用标尺得到f L≈122.4874 Hz,f H≈552.3969 kHz6.在30Hz、1KHz、100KHz、4MHz、和100MHz5个频点利用示波器测出输入和输出的关系,并观察放大倍数和相位差。
交流信号频率为30Hz时:根据数据计算此时电压增益:A =91.331mV 7.765mV=11.8,相位差∇φ=4.444ms 33.3ms×360°≈45°1KHZ 处:电压增益:A =147.121mV 3.803mV=38.7,相位差∇φ=521.368us 1ms×360°≈180°100KHZ 处:电压增益:A =330.860mV 7.604mV=43.5,相位差∇φ=5.043us 10us×360°≈180°4MHZ 处:电压增益:A =103.314mV 2.149mV=48.1,相位差∇φ=123.077ns 250ns×360°≈180°100MHZ 处:电压增益:A = 3.274mV212.792uV =15.4,相位差∇φ=2.735ns 10ns×360°≈90°内时放大倍数最大且比较恒定,超出通频带过大过小都会导致三极管放大能力迅速降低。
共射共集放大电路PSPICE仿真实验报告
共射共集放大电路PSPICE仿真实验报告电子设计CAD短学期设计报告一一一设计一共射---共集组合放大器一:电路图和要求题目 :设计一共射---共集组合放大器要求:(1) 晶体三极管选用Q2N2222,工作电源为15V,负载为4.7 KΩ; (2) 采用分压式偏置、电容耦合方式;(3) 中频电压增益约为-188;(4) 当频率为10KHZ 时的输入电阻约为2.6KΩ、输出电为35Ω;上限频率约为3.9MHZ、下限频率约为120HZ。
电路图输出文件:**** 06/26/12 11:06:15 ********* PSpice 9.2 (Mar 2000) ******** ID# 1 ********** Profile: "SCHEMATIC1-Bias" [ F:\2012CAD\Orcad\text\001-schematic1-bias.sim ]电子设计CAD短学期设计报告一一一设计一共射---共集组合放大器**** CIRCUIT DESCRIPTION******************************************************************** ************ Creating circuit file "001-schematic1-bias.sim.cir" ** WARNING: THIS AUTOMATICALLY GENERATED FILE MAY BE OVERWRITTEN BY SUBSEQUENT SIMULATIONS*Libraries:* Local Libraries :* From [PSPICE NETLIST] section off:\2012cad\ORCAD\PSpice\PSpice.ini file:.lib "nom.lib"*Analysis directives:.AC DEC 100 0.1 100meg.OP.PROBE V(*) I(*) W(*) D(*) NOISE(*).INC ".\"**** INCLUDING **** * source 001R_R5 N02152 IN 50R_R6 N01785 N01390 55kR_R7 0 N01785 17kR_R8 N01895 N01390 1kR_R9 0 N01924 7kQ_Q1 N01420 N01310 N01449 Q2N2222 R_R10 0 OUT 4.7kQ_Q2 N01895 N01785 N01924 Q2N2222 C_C1 0 N01449 10ufR_R1 N01310 N01390 55kC_C2 OUT N01924 100ufV_V1 N01390 0 15VdcR_R2 0 N01310 17kC_C3 IN N01310 10ufV_V2 N02152 0 DC 0Vdc AC 1Vac R_R3 N01420 N01390 7.8kC_C4 N01420 N01785 0.5ufR_R4 0 N01449 2.7k**** RESUMING 001-schematic1-bias.sim.cir **** .END**** 06/26/12 11:06:15 ********* PSpice 9.2 (Mar 2000) ******** ID# 1 ********** Profile: "SCHEMATIC1-Bias" [ F:\2012CAD\Orcad\text\001-schematic1-bias.sim ]**** BJT MODEL PARAMETERS******************************************************************** **********Q2N2222NPNIS 14.340000E-15BF 255.9电子设计CAD短学期设计报告一一一设计一共射---共集组合放大器NF 1VAF 74.03IKF .2847ISE 14.340000E-15NE 1.307BR 6.092NR 1RB 10RC 1CJE 22.010000E-12MJE .377CJC 7.306000E-12MJC .3416TF 411.100000E-12XTF 3VTF 1.7ITF .6TR 46.910000E-09XTB 1.5CN 2.42D .87**** 06/26/12 11:06:15 ********* PSpice 9.2 (Mar 2000) ******** ID# 1 ********** Profile: "SCHEMATIC1-Bias" [ F:\2012CAD\Orcad\text\001-schematic1-bias.sim ]**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C************************************************************************ ******NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE( IN) 0.0000 ( OUT) 0.0000 (N01310) 3.4548 (N01390) 15.0000 (N01420) 6.9367 (N01449) 2.8092 (N01785) 3.5068 (N01895) 14.5900 (N01924) 2.8876 (N02152) 0.0000VOLTAGE SOURCE CURRENTSNAME CURRENTV_V1 -1.862E-03V_V2 0.000E+00TOTAL POWER DISSIPATION 2.79E-02 WATTS**** 06/26/12 11:06:15 ********* PSpice 9.2 (Mar 2000) ******** ID# 1 ********** Profile: "SCHEMATIC1-Bias" [ F:\2012CAD\Orcad\text\001-schematic1-bias.sim ]**** OPERATING POINT INFORMATION TEMPERATURE = 27.000 DEG C************************************************************************ ****** **** BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORSNAME Q_Q1 Q_Q2MODEL Q2N2222 Q2N2222IB 6.69E-06 2.68E-06IC 1.03E-03 4.10E-04电子设计CAD短学期设计报告一一一设计一共射---共集组合放大器 VBE6.46E-01 6.19E-01 VBC -3.48E+00 -1.11E+01 VCE 4.13E+00 1.17E+01 BETADC 1.55E+02 1.53E+02 GM 3.98E-02 1.58E-02 RPI 4.29E+03 1.09E+04 RX 1.00E+01 1.00E+01 RO7.50E+04 2.08E+05 CBE 5.27E-11 4.21E-11 CBC 4.05E-12 2.85E-12 CJS 0.00E+00 0.00E+00 BETAAC 1.71E+02 1.72E+02 CBX/CBX2 0.00E+000.00E+00 FT/FT2 1.12E+08 5.60E+07JOB CONCLUDEDTOTAL JOB TIME .05三:仿真结果(图和数值)进行交流扫描如下面图所示1. 增益约为-176.0202.频率为10Khz时,输入电阻为2.6177K电子设计CAD短学期设计报告一一一设计一共射---共集组合放大器3.频率为10KHz时,输出电阻34.833欧姆4(上限频率3.8779M电子设计CAD短学期设计报告一一一设计一共射---共集组合放大器5.下限频率为120.864Hz三:器件的参数设计值。
共发射极放大器Proteus仿真调试
共发射极放大器(分压式偏置)Proteus仿真分析一、静态工作的调试,一般Q点在放大区的中点,调试到Uce等于Vcc的一半1、双击输入耦合电容,在弹出的的属性窗口中左下角的“Exclude from Simulation”复选框勾选,即此电容不参与电路仿真分析,电容断开,此时电路的状态即为静态;2、在三极管的集电极和发射极放置电压探针;3、打开仿真测试,此时电路中探针就显示该点的电位;4、调节电位器RV,使集电极的电位Vc与发射极的电位V之差,即Vc-Ve≈6V,静态工作点就调试完毕;电流Ic或Ie一般是换算而得,如测得Ve=2.0V,Ie=Ve/Re=2/1K=2mA;二、动态调试1、设置输入信号,双击电路中的信号源“Ui”图标,在弹出的的属性窗口中设置为:信号类型:正弦“Sine”;大小为有效值“RMS”: 20mV;频率为“Frequencye”: 1000Hz;2、双击输入耦合电容C1,将“Exclude from Simulation”复选框勾选去除,即电容加入仿真分析,让输入的交流电送给三极管;3、放置图表分析窗口,放置负载电压探针Uo,并将输入信号源Ui和探针Uo拖到图标窗口中,再单击选中该图表,按空格按键执行仿真分析,绘制图表中相关电压信号的分析,并显示在图表中;从波形中可以看到,共发射极放大器的输入输出波形是互为倒相的;也可以读出输出波形的大小,除以输入波形的大小即为电压放大倍数;4、失真分析截止失真:工作点太低,在输入信号的作用下(特别是下半周波形)工作点继续下探,进入截止区而产生失真;输入信号的下半周波形对应的是输出信号的正半周(倒相),即观察到输出波形的正半周失真;调节电位器RV,使集电极的电位Vc≈10V或更大,调节输入信号的有效值为100mV(增大输入信号幅度,使工作点波动变大,跟容易观察到失真),运行图表分析,观察分析波形;电位Vc增大,工作点就下移,容易下探到截止区饱和失真:工作点太高,在输入信号的作用下(特别是上半周波形)工作点继续上升,进入饱和区而产生失真;输入信号的上半周波形对应的是输出信号的负半周(倒相),即观察到输出波形的负半周失真;调节电位器RV,使集电极的电位Vc≈5V或更低,调节输入信号的有效值为100mV(增大输入信号幅度,使工作点波动变大,跟容易观察到失真),运行图表分析,观察分析波形;输出波形正半周因进入截止区而部分失真电位Vc较小,工作点就上移,饱和区容易进入输出波形负半周因进入饱和区失真三、Proteus的酷操作Proteus放大器设置好后,如调试正常,即静态合适、动态正常(波形完善),此时可以将放大器的输入信号设置你自己喜欢的声音文件,该声音文件(即声音信号经放大器电路放大后可以观察输出波形,也可以通过你的电脑扬声器还原成真实的声音,是不是非常的酷啊!当然如果你的放大器设置的不正确,如容易饱和失真,那你听到的声音也就是失真的声音!。
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基于Proteus的共射放大电路分析与研究
作者:朱嵘涛徐爱钧
来源:《电脑知识与技术》2016年第07期
摘要:传统的共射放大电路通常采用+12V单电源供电,在缺少直流稳压电源的情况下,无法完成实验。
针对这一问题,提出了一种+5V单电源供电的共射放大电路,而+5V单电源可由USB接口提供。
在结合理论分析的基础上,借助Proteus虚拟实验设计环境分析了+5V单电源供电共射放大电路的基本特性:放大倍数、输入电阻、输出电阻和频带宽度等。
结果表明,使用Proteus仿真结果与硬件实验结果基本相符。
先采用Proteus进行仿真设计,然后移植到硬件电路上,这种方法在实际应用中具有一定的推广价值。
关键词:共射放大电路;USB;Proteus;仿真
中图分类号:TN702 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)07-0269-03
The Analysis and Study of Common-emmitter Amplifier Circuit Based on Proteus
ZHU Rong-tao1, XU Ai-jun2
(1.Yangtze University College of Technology & Enginerring, Jingzhou 434020,China;2.Yangtze University, Jingzhou 434023, China)
Abstract:Traditional Common-emmitter Amplifier Circuit usually adopts +12V single power supply. In the case of lack of DC Stabilied Voltage Power Supply,we can’t do the experiment. In order to solve the problem, the author propose a sort of Common-emmitter Amplifier Circuit which adopts +5V single power supply. +5V single power supply can be provided by the USB interface. On the basis of thoery analysis, we study the basic characteristic of the Common-emmitter Amplifier Circuit such as Amplification Factor, Input Resistance, Output Resistance and Bandwith. The results shows that the Proteus simulation results is consistent with the hardware experiment results. The simulation is used by Proteus, and is tranplanted into hardware circuit. The method has certain promotion value in practical application.
Key words: Common-emmitter Amlifier Circuit;USB;Proteus; simulation
在传统的模拟实验教学中,共射放大电路实验通常采用+12V单电源供电,在没有直流稳压电源的情况下,共射放大电路无法正常工作,也不能微弱信号进行有效放大。
在很多实际的工程应用中,经常需要采用共射放大电路对微弱的信号进行放大,若用+12V单电源供电就要为共射放大电路单独做一个电源模块,会增加成本。
随着USB技术发展和成熟,USB接口已经成为了主流接口,且USB接口能够提供稳定的+5V电压。
为了把理论教学和实际工程应用
更紧密联系在一起,同时在兼顾成本和低功耗的前期下,本文提出了一种+5V单电源供电的共射放大电路。
1 Proteus仿真平台
Proteus软件是英国LabCenter Electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。
它不仅具有其他EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。
先通过Proteus仿真,再移植到相应的硬件电路上进行实物测试,这种开发方式减少了系统开发周期和成本,具有一定的推广价值[1]。
2 +5V共射放大电路设计
实际应用中需要设计一个输入电阻大于500Ω、输出电阻小于300Ω和电压放大倍数大于10的共射放大电路。
经估算,+5V共射放大电路中各电阻元件电阻值如图1所示,耦合电容C1和C2分别取20uF和47uF,旁路电容C3取100uF。
2.1 静态工作点Q的测量
为保证放大电路能正常工作,必须让三极管工作在放大区,因此先设置好合适的静态工作点Q。
静态工作点Q的理论估算如下[2-3]:
[VB≈R5R6+R5UCC=25+2×5V=1.43V IC≈IE=VB-UBER3+R4=1.43-0.767 =10.8
mAIB≈ICβ=12.4200= 62 μAUCE=UCC-IE(R3+R4)-ICR2=5-10.8*230*10-3-10.8*67*10-
3=1.79V]
利用Proteus软件搭建的仿真电路如图2所示,运行仿真软件可以看到虚拟仪表测试出来的静态工作点Q值。
图2 静态工作点仿真测试图
现将理论估算值和仿真测试值具体数值汇总于表1中,由表1中的数据可知,理论估算值和仿真测试值相符。
2.2 放大倍数和输入输出测试波形
为了能在仿真条件下测出共射放大电路的电压放大倍数,必须先保证输出波形没有失真。
在Proteus虚拟环境中,绘制出如图1所示电路,接着将把输入信号和输出信号分别与虚拟示波器相连接,然后运行Proteus软件,就可看到输入和输出波形的图形如图3所示,此时输入
信号的频率为10KHz,幅值为100mV。
在图3中[4],我们看到输出波形良好,输入和输出波形相差180°,且没有出现任何失真。
电压放大倍数理论计算如下(放大倍数β=200):
[rbe=300+(1+β )26IE=783.9ΩAu=-β(R2//R1)rbe+(1+β )R3=-11.88]
在输入信号和输出信号的两端分别放一个虚拟交流电压表,运行Proteus软件后,如图4所示可看到输入信号的有效值为69mV,输出信号的有效值为799mV,电压放大倍数为-11.58倍。
由此可以看出理论计算结果与仿真结果相吻合,达到了预期的设计目标。
2.3 输入电阻测试
输入电阻测量电路图如图5所示,在输入回路中接入交流电压表和交流电流表后运行仿真开关,分别从电压表和电流表上读取数据。
根据[Ri=UiIi=69/0.085≈811Ω][5],测得当输入信号频率为10KHz时,共射放大电路的输入电阻约为[811Ω]。
输入电阻的理论计算为:[Ri=R5//R6//rbe+(1+β )R3≈865Ω]。
理论计算与仿真测量的结果相符。
2.4 输出电阻测试
输入电阻测量电路图如图 6 所示,首先在输出回路中接入幅值为2V,频率为10K的交流正弦信号源,接着再接入交流电压表和交流电流表,然后后运行仿真开关,分别从电压表和电流表上读取数据。
根据[Ro=UTIT=1.42/0.0065≈220Ω],测得当输入信号频率为10KHz时,共射放大电路的输入电阻约为[811Ω]。
输出电阻的理论计算为:[Ro=230Ω]。
理论计算与仿真测量的结果相符。
3 结束语
采用Proteus虚拟仿真软件对+5V单电源共射放大电路进行了设计、分析和仿真,理论分析计算与仿真软件的结果相符,达到了预期设计目标。
通过对共射放大电路的仿真可以使学生掌握如何测量放大电路的基本参数,进一步理解放大电路中的参数对放大电路的影响。
参考文献:
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