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单管共射放大电路的仿真

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仿真电路图介绍及简单理论分析

电路图：

Vcc

Rc s ? k ohm

C2 10 UF

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 point ) 显示节点：

VCC

1 2 V

T«fl

2N3904

Ce

50 UF

Rb1 33 k Ohm

C1

10 UF

Rb2 10 k Ohm

RL

5.1 kOhm

°J*

CZZI Rc

k Ohm

C2

10 UF 卄

2 k Ohm —二ce

■so uF

RL 5.1 kOhm

仿真结果:

丁

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

於Analysis G『aphs

1亘亘直D|^|y a|a| 詰瞻| | 潮| | |： j |E|

^Statistics [Analoq] Oscilloscnpe LH卜的陌

Ol.ewb

No de/Branch. Voltage/ Car re nt

12・02719

23・ 63140

30,00000

勺2a7^979

612 800000

70

8

00000

80B00000

2.74978

Qi#coxiectax3S€3119

匸匸廈上 2 ・02772

Vi#tnaneri Q・aoooo

V2 fJararLCh288S7H1

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：

理论分析：

设?=80，VBQ =2.8v

VEQ=VBQ-VBEQ=2.1v

rbe ~ 2.2k Q

Ri=1.12k Q,Ro ~ 8.3 k Q

Au=- 3 RL'/rbe=56.7

仿真分析：

输入电阻：输出电阻:

Ri=0.86k Q Ro~ 9.56 k Q

输入电压: 输出电压:

在测量电压放大倍数时，A u=- 3 R L' 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r be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=R B/ r be,理论值与实际值相差较大应该与3和r be实际值有很大关系。

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

则A u=51.2

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

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。

53 Oscilloscope

S3

Level n

无.

|ooo

A E Ext

动态最大输出电压的幅值：

13 Oscilfosccpe |_ £3

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

AC 0 ■

Expand

Ground

Channel B

4.当Rb2, Rc, Re 不变时，Rb1小于32 k Q 时，会出现饱和失真

放大电路的幅频相应和相频相应:

Frequencv (Hz)

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， V B (=[R B

2

/(R BI +R

B 2)]*VC

C ，即V BQ 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 A u 。同时发现，输入输出

电压相位相反。

设定R-为全局参数后，R L 变大，V 。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。

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