单管放大电路仿真实验报告

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单管放大电路仿真实验报告

一、实验目的

1、 掌握放大电路支流工作点的调整与测量方法。

2、掌握放大电流主要性能指标的测量方法。

3、了解支流工作点对放大电路动态特性的影响。

4、掌握发射极负反馈电阻对放大电路性能的影响。

5、了解信号源内阻Rs 对放大电路频带（上限截止频率f H ）的影响。

二、实验电路与实验原理图

2、直流通路

VCC

12V

将基极偏置电路用戴维南定理等效成电压源，得到支流通路。开路电压：V BB = V CC*R B2/(R B1 + R B2)

电源内阻：R B = R B1 // R B2

三、实验内容

1、静态工作点的调整

※预习计算

直流工作点的调整

I CQ ＝1.0mA 时

3.3c R C CQ V R I V ==， 1.95BQ E CQ BE V R I V V ≈+=

12

'11

75.4//55.4CC BQ B CQ BQ B W B B V V R K I V R R R R K β-=

=Ω

+=-=Ω

-7.5C CEQ CC BQ R BE V V V V V V =-+= I CQ ＝2.0mA 时

6.6c R C CQ V R I V ==， 3.15BQ E CQ BE V R I V V ≈+=

12

'

1140.8,

//20.8CC BQ B CQ BQ B W B B V V R K I V R R R R K β-=

=Ω+=-=Ω

-3C CEQ CC BQ R BE V V V V V V

=-+=

由此可以得到扫描参数时的大致范围

要求：调节RW ，在ICQ=1mA 和2mA 时，测量VCEQ 的值，并记录RB1的值。

操作：对R W 进行参数扫描，通过观察Rc 上的电压变化 可以得到

CQ

I （

c CQ c

U I R =

），

Uc 可以通过V （Vcc ）-V(4)得到，从而可以在扫描参数设备时通过跟踪Uc 得到CQ

I 为一

定值时对应的V CEQ 以及相应的R W 。

仿真结果（设备参数扫描）：

I CQ = 1.0mA时，R w≈55.7kΩ，V CEQ≈7.49V；

I CQ = 2.0mA时，R W≈20.4kΩ，V CEQ≈2.99V

2．动态特性仿真

要求：在I CQ=1mA和2mA时，测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和幅频特性。其中输入正弦电压信号V i的幅度为5mV，频率为10kHz。

※预习计算

a. 电压增益

I CQ ＝1.0mA 时

.

'.

L .be 300(3.3//5.11000)

76.8r 103000.0261000v i

V R A V β⨯⨯=-=-≈-≈-+⨯⨯ ICQ ＝2.0mA 时

.

'.

L .be 300(3.3//5.11000)

153r 103000.026500v i V R A V β⨯⨯=-=-≈-≈-+⨯⨯

b. 输入电阻

ICQ ＝1.0mA 时

'(1)/7.8be T CQ B B r R V I k β=++=Ω

12 |||| 4.8i B B be R R R r k ∴=≈Ω

ICQ ＝2.0mA 时

'(1)/ 3.9be T CQ B B r R V I k β=++=Ω

12 |||| 2.9i B B be R R R r k ∴=≈Ω

c. 输出电阻

|| 3.3o C ce C R R r R k =≈=Ω

仿真结果：

a.I CQ ＝1.0mA 时

用示波器可以测得：电压放大倍数

473.6

696.926

o u i

U A U ••

-=

=

=-

幅频特性可以用波特图示仪测出，如下图：

相频特性曲线：

I CQ =1mA 时，|A u |=73.3, |A u |/1.414=51.64为截止频率时的放大倍数, 下限截止频率f L =124.715H Z ，上限截止频率f H =84.924MH Z 。 测输入电阻：

用示波器分别测量R 3 左右两侧的动态电位U O1 和U O2，根据式

2

3

12

o i o o U R R U U =

•-

计算可得输入电阻。如图:

6.903

50 4.56.979 6.903i R K =•=Ω

-

测输出电阻：

用示波器分别测量电路的开路输出电压

oo

U 和带负载输出电压

U ，根据式

(1)oo

o L

U R R U =-•

计算可得输出电阻。 空载：

带负载：

计算可得：

579.96(1) 5.1 3.1360.613

o R K =-•=Ω

a.I CQ＝2.0mA时

用示波器可以测得：电压放大倍数

883.031

129

6.826

o

u

i

U

A

U

•

•

-

===-

幅频特性可以用波特图示仪测出，如下图