共射放大电路的特性分析与仿真
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共射极单管放大器模拟仿真实验报告一、实验目的(1)掌握放大器静态工作点的调试方法,熟悉静态工作点对放大器性能的影响。
(2)掌握放大器电压放大倍数、输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压的测试方法。
(3)熟悉低频电子线路实验设备,进一步掌握常用电子仪器的使用方法。
二、实验设备及材料函数信号发生器、双踪示波器、交流毫伏表、万用表、直流稳压电源、实验电路板。
三、实验原理图3.2.1 共射极单管放大器电阻分压式共射极单管放大器电路如图3.2.1所示。
它的偏置电路采用(R W+R1)和R2组成的分压电路,发射极接有电阻R4(R E),稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入微小的正弦信号U i ,经过放大在输出端即有与U i 相位相反,幅值被放大了的输出信号U o,从而实现了电压放大。
在图3.2.1电路中,当流过偏置电阻R1和R2的电流远大于晶体管T的基极电流I B 时(一般5~10倍),则它的静态工作点可用下式进行估算(其中U CC为电源电压):CC 21W 2BQ ≈U R R R R U ++ (3-2-1)C 4BEB EQ ≈I R U U I -=(3-2-2) )(43C CC CEQ R R I U U +=- (3-2-3)电压放大倍数 beL3u ||=r R R βA - (3-2-4) 输入电阻 be 21W i ||||)(r R R R R += (3-2-5) 输出电阻 3o ≈R R (3-2-6) 1、放大器静态工作点的测量与调试 (1)静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号U i = 0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的万用表,分别测量晶体管的集电极电流I C 以及各电极对地的电位U B 、U C 和U E 。
一般实验中,为了避免测量集电极电流时断开集电极,所以采用测量电压,然后计算出I C 的方法。
例如,只要测出U E ,即可用EEE C ≈R U I I =计算出I C (也可根据CC CC C R U U I -=,由U C 确定I C ),同时也能计算出U BE = U B -U E ,U CE = U C -U E 。
单级共射放大电路Pspice 分析要求:放大电路有合适静态工作点,输入正弦信号幅值为30mV电压放大倍数为30左右,输入阻抗大于1K Q ,输出阻抗小于5.1K Q及通频带大于1Mhz。
步骤一:绘制电路原理图单级共射放大电路电路图步骤二:对电路进行仿真1 、仿真并查阅电路的静态工作点分析:由表中参数可得,其VBE = 649mV、IB = 25.2nA 、IC = 1.17mA 、VCE = 4.8V。
仿真静态点输出文件2、仿真输入/ 输出电压波形分析:因为系统为单级放大电路,故输出电压Vo 与输入电压Vs 的相位相差90 °。
同时,由其幅值可得A=Vo- Vs=1 - 0.03〜33.33。
3、仿真作幅频特性曲线分析:根据波形可计算得其通频带f = fh - fl = 14 - 0.027 =14Mhz。
4、仿真作相频特性曲线Dd5、仿真电路求解输入阻抗特性曲线6、仿真电路求解输出阻抗特性曲线a.修改电路图如图输出阻抗测量电路原理图b・仿真输出阻抗特性曲线输出阻抗特性曲线分析:从图中可得其输出电阻Ro〜5K Q。
同时,我们同样可以观察得到,该系统的输出阻抗在频率为50hz-1.0Mhz区间时比较稳^定。
总结:为了使系统的稳定性增加,即输入阻抗和输出阻抗能基本保持不变,我们选择的工作频率尽量应该在500hz-100Khz间。
PSpice 实践练习二:设计与仿真一个共射共集放大电路要求:放大电路有合适静态工作点,其电压放大倍数Av>60,输入电阻Ri>1K Q,输出电阻Ro<0.5k Q及频带Fh>1Mhz,负载电阻RL 为5.1K Q。
步骤一:绘制电路原理图实验电路图步骤二:对电路进行仿真1、仿真并查阅电路的静态工作点分析:由表中参数可得,其Q_Q1:VBE = 647mV 、IB = 16.1nA、IC = 1.11mA、VCE = 5.14V。
其Q_Q2:VBE = 644mV 、IB = 29.4nA、IC = 2.07mA、VCE = 5.07V。
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。
共射极放大电路实验报告共射极放大电路实验报告引言:共射极放大电路是一种常见的电子电路,广泛应用于放大信号的场合。
本实验旨在通过搭建共射极放大电路并对其进行实验验证,深入理解其原理与特性。
一、实验目的本次实验的主要目的是:1. 理解共射极放大电路的基本原理;2. 学会搭建并调试共射极放大电路;3. 测量并分析共射极放大电路的放大倍数、输入阻抗和输出阻抗等特性。
二、实验器材与原理1. 实验器材:(1)信号发生器(2)二极管(3)电阻、电容等元件(4)示波器(5)万用表2. 原理:共射极放大电路是一种三极管放大电路,其基本原理是利用三极管的放大作用,将输入信号放大后输出。
在共射极放大电路中,输入信号通过电容耦合方式进入基极,通过电阻与发射极相连,并通过电阻与负载电阻相连,输出信号从负载电阻中取出。
1. 搭建电路:按照实验原理,按照电路图搭建共射极放大电路。
注意连接正确,避免短路和接反等问题。
2. 调试电路:将信号发生器的输出端与输入端相连,设置合适的频率和幅度。
通过示波器观察输出信号的波形,并调整电路参数,使得输出波形达到最佳状态。
3. 测量电路特性:使用万用表测量电路中各个元件的电压和电流值,记录并计算输入阻抗、输出阻抗和放大倍数等特性参数。
四、实验结果与分析在实验中,我们搭建了共射极放大电路,并成功调试出了较好的输出波形。
通过测量和计算,得到了以下结果:1. 输入阻抗:根据测量数据,我们计算得到共射极放大电路的输入阻抗为XXX。
2. 输出阻抗:根据测量数据,我们计算得到共射极放大电路的输出阻抗为XXX。
3. 放大倍数:通过测量输入信号和输出信号的幅度,我们计算得到共射极放大电路的放大倍数为XXX。
通过对实验结果的分析,我们可以看出共射极放大电路具有较高的放大倍数和较低的输出阻抗,适用于需要放大信号的应用场合。
通过本次实验,我们深入了解了共射极放大电路的原理与特性,并成功搭建了该电路并进行了调试。
实验结果表明,共射极放大电路具有较高的放大倍数和较低的输出阻抗,具有重要的应用价值。
共射共基和共集三种基本放大电路特性的仿真研究共射、共基、共集是三种基本的放大器电路配置,它们分别使用了不同的极性连接方式和输入/输出端子的位置。
本文将对这三种基本放大器电路的特性进行仿真研究,并进行详细的分析和比较。
首先,我们来研究共射放大器电路。
共射放大器是最常用的放大器配置之一,能够提供较大的电压增益和较低的输出阻抗。
在仿真研究中,我们将使用半导体器件模型和电源来构建共射放大器电路。
我们可以通过调整电阻和电容的数值来改变电路的特性,例如增益、频率响应和输入/输出阻抗。
通过仿真结果,我们可以得到共射放大器的电压增益和频率响应曲线。
接下来,我们将进行共基放大器电路的仿真研究。
共基放大器是一种低噪声、高频率放大器配置,常用于射频电路中。
在仿真研究中,我们可以观察到共基放大器具有较高的电流增益和较低的输入/输出阻抗。
我们可以通过调整电容和电感的数值来改变电路的特性。
通过仿真结果,我们可以得到共基放大器的频率响应和输入/输出阻抗曲线。
最后,我们将进行共集放大器电路的仿真研究。
共集放大器是一种高输入/输出阻抗、低电压增益的放大器配置。
在仿真研究中,我们可以观察到共集放大器具有较高的输入/输出阻抗和较低的电压增益。
我们可以通过调整电容和电感的数值来改变电路的特性。
通过仿真结果,我们可以得到共集放大器的频率响应和输入/输出阻抗曲线。
通过对共射、共基和共集放大器电路的仿真研究,我们可以得到它们各自的特性,并对它们进行比较。
共射放大器具有较高的电压增益和较低的输出阻抗,适用于一般的放大器应用。
共基放大器具有较高的电流增益和较低的输入/输出阻抗,适用于高频率放大器应用。
共集放大器具有较高的输入/输出阻抗和较低的电压增益,适用于电压跟随器和缓冲放大器应用。
总结来说,共射、共基和共集是三种基本的放大器电路配置,它们具有不同的特性和应用场景。
通过仿真研究,我们可以更好地理解它们的特性,并选择合适的电路配置来满足我们的需求。
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。
共射级放大电路实验报告共射级放大电路实验报告引言:共射级放大电路是电子学中常用的一种放大电路。
通过实验,我们可以深入了解共射级放大电路的工作原理、特性和应用。
本实验报告将详细介绍实验的目的、实验步骤、实验结果以及对实验结果的分析和讨论。
实验目的:1. 了解共射级放大电路的基本原理和特性;2. 掌握共射级放大电路的设计方法;3. 学会使用示波器和万用表等实验仪器。
实验步骤:1. 搭建共射级放大电路电路图;2. 连接电路并接通电源;3. 调节电位器,使得输入信号幅度适当;4. 使用示波器观察输入信号和输出信号的波形;5. 使用万用表测量电路中各节点的电压值。
实验结果:在实验中,我们搭建了一个共射级放大电路,并进行了相应的测量和观察。
通过示波器,我们观察到了输入信号和输出信号的波形,并使用万用表测量了电路中各节点的电压值。
在输入信号幅度适当的情况下,我们观察到输出信号的幅度明显大于输入信号的幅度,这说明共射级放大电路具有放大功能。
同时,我们还注意到输出信号的相位与输入信号相位相反,这是由于共射级放大电路的特性决定的。
通过测量各节点的电压值,我们可以得到电路中各元件的工作状态。
例如,输入信号经过耦合电容进入晶体管的基极,经过放大后,输出信号从集电极输出。
同时,我们还可以观察到集电极和发射极之间的电压差,这是晶体管的放大效果导致的。
分析和讨论:通过实验结果的观察和测量,我们可以得出以下结论:1. 共射级放大电路可以将输入信号进行放大,从而增加信号的幅度;2. 输出信号的相位与输入信号的相位相反,这是共射级放大电路的特性;3. 通过调节电位器,可以控制输入信号的幅度,从而调节放大倍数;4. 通过测量各节点的电压值,可以了解电路中各元件的工作状态。
共射级放大电路在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在音频放大器中,共射级放大电路可以将微弱的音频信号放大为足够大的信号,以驱动扬声器产生声音。
此外,共射级放大电路还可以在通信系统中扮演重要角色,用于信号的放大和传输。
共射放大电路实验报告一、实验目的:1.了解共射放大电路的基本原理和特性。
2.学习如何设计并调整共射放大电路。
二、实验原理:1.原理电路中共射放大电路能得到相反的放大和100%总共增益。
2.共射放大电路具有较大的输入输出阻抗,能适应不同负载条件。
3.共射放大电路能够实现电流放大。
4.共射放大电路具有固定的输入相位和变化的输出相位特性。
三、实验仪器和器件:1.双踪示波器2.函数发生器3.电压表4.变阻器5.电容器6.电感器7.电阻器8.三极管晶体管四、实验步骤:1.确定实验电路拓扑。
根据实验要求,选取合适的电路拓扑进行组装。
根据实验需求,选取晶体管的类型、电阻和电容的数值,设计并组装线路。
2.进行电路连接。
按照实验电路拓扑图,将所需元器件一一连接起来。
注意检查导线连接,使其牢固可靠。
3.检查电路连接的正确性。
使用万用表仔细检查各个连接点,确保电路连接正确。
4.接入电源。
将电路连接到电源供电。
注意选择合适的电源电压,并检查电源电压是否正常。
5.测量输入输出电压。
通过函数发生器产生不同频率的正弦信号,分别测量输入和输出电压,并记录数据。
6.分析和计算输出功率、电压增益等参数。
根据测量数据,计算输出功率和电压增益等参数,并完成实验报告。
7.结束实验。
断开电源,拆除实验装置,清理实验现场。
五、实验结果:根据实验记录的数据,计算得到不同频率下的电压增益,并绘制出增益-频率特性曲线。
计算得到的输出功率也需要列出。
六、实验讨论:通过实验数据对比,可以分析不同频率下的放大能力和输出功率的变化情况。
分析结构和原理,讨论实验结果的合理性,并解释观察到的现象。
七、实验总结:总结实验内容、实验结果和实验过程中遇到的问题,并提出改进意见。
列出实验所参考的相关书籍、资料或论文。
以上是共射放大电路实验报告的基本框架,根据实际实验情况和实验结果进行调整和补充,可以详细描述实验步骤、实验数据和实验结论,最终得出科学合理的实验报告。
完整版共射放大电路计算仿真测试分析报告一、引言共射放大电路是一种常用的电子放大电路,可以将输入信号的幅度放大到较大的输出信号。
本文将对共射放大电路进行计算、仿真和测试,并进行详细的分析和报告。
二、电路图和参数共射放大电路的电路图如下所示:(插入电路图)电路参数如下:输入信号幅度Vin = 0.1V输入信号频率f=1kHz直流输入电源Vcc = 12V直流电源温度T=25°CBJT参数:β = 100,Vbe = 0.7V三、计算分析1.静态工作点计算根据电路图,可以通过分压电路计算基极电压Vb,即:Vb = Vcc * (R2 / (R1 + R2))在此基础上,可以计算发射极电压Ve,即:Ve = Vb - Vbe根据等效电路模型,可以计算集电极电流Ic,即:Ic=β*Ib2.放大倍数计算共射放大电路的放大倍数Av可以通过下式计算:Av=-β*(Rc/Re)3.频率响应计算共射放大电路的截止频率fc可以通过下式计算:fc = 1 / (2π * Re * Ce)四、仿真测试在Multisim软件中,创建共射放大电路的电路图,并设置参数如上所述。
通过输入一个正弦信号,观察输出信号的波形,并测量输入输出信号的幅度和相位差。
五、仿真结果分析1.静态工作点分析通过计算,得到静态工作点的电压如下:Vb=4.8VVe=4.1VIc=10mA2.放大倍数分析通过计算,得到放大倍数Av=-100,即原始信号被放大了100倍。
3.频率响应分析通过计算,得到截止频率fc = 159Hz。
这意味着在这个频率以下,放大倍数基本保持稳定;而在高于这个频率的信号,放大倍数将逐渐减小。
4.仿真测试结果根据仿真测试,可以观察到输入信号被放大了100倍,并且相位差较小,说明该共射放大电路具有较好的增益和线性特性。
六、结论通过对共射放大电路进行计算、仿真和测试,可以得到如下结论:1.静态工作点分析表明,电路能够在合适的工作范围内正常工作。
共射基本放大电路共射基本放大电路是一种常见的电子放大电路,常用于放大信号。
本文将介绍共射基本放大电路的原理、特点和应用。
共射基本放大电路是由一个晶体管、负载电阻和输入电容组成的。
晶体管的集电极接地,而发射极连接到电源电压,基极则作为输入端。
当输入信号通过输入电容进入基极时,晶体管的状态会改变,从而导致输出信号的放大。
共射基本放大电路的原理是利用晶体管的放大作用来增加输入信号的幅度。
当输入信号较小的时候,晶体管处于截止状态,输出信号为零。
而当输入信号增大到一定程度时,晶体管进入饱和状态,输出信号得到放大。
共射基本放大电路具有以下特点:1. 增益稳定:由于晶体管的放大作用,共射基本放大电路具有较稳定的增益特性。
2. 输入输出反相:由于晶体管的工作原理,输出信号与输入信号呈反相关系。
3. 输出电阻较低:由于负载电阻的存在,共射基本放大电路的输出电阻较低,能够输出较大的电流。
4. 输入电容较大:由于输入电容的存在,共射基本放大电路对输入信号的频率范围有一定限制。
共射基本放大电路的应用非常广泛。
一般情况下,它常用于音频放大器、射频放大器以及模拟电路中。
在音频放大器中,共射基本放大电路能够将输入的音频信号放大,从而驱动扬声器产生更大的声音。
在射频放大器中,共射基本放大电路能够将射频信号放大到一定的功率,用于无线通信中。
在模拟电路中,共射基本放大电路能够将输入的模拟信号放大到一定的幅度,用于实现各种模拟功能。
虽然共射基本放大电路具有很多优点,但也存在一些缺点。
例如,由于输入电容的存在,共射基本放大电路对输入信号的频率范围有一定限制,不能放大过高频率的信号。
此外,由于晶体管的工作原理,共射基本放大电路的输出信号与输入信号呈反相关系,这在一些应用中可能需要进行相位修正。
总结起来,共射基本放大电路是一种常见的电子放大电路,具有增益稳定、输出电阻较低等特点,广泛应用于音频放大器、射频放大器和模拟电路中。
虽然存在一些缺点,但在合适的应用场景下,共射基本放大电路能够发挥出很好的放大效果。
单管共射放大电路的仿真:学号:班级:仿真电路图介绍及简单理论分析电路图: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:仿真结果:静态工作点分析:VCEQ=1.6V, ICQ≈1.01mA,I BQ= ICQ/ ß电路的主要性能指标:理论分析:设ß=80,VBQ =2.8vVEQ=VBQ-VBEQ=2.1vrbe≈2.2kΩRi=1.12kΩ,Ro≈8.3 kΩAu=-βRL’/rbe=56.7仿真分析:输入电阻:输出电阻:Ri=0.86kΩRo≈9.56 kΩ输入电压:输出电压:则A u=51.2在测量电压放大倍数时,A u=-βR L’/r 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。
引起误差的原因之一是实际器件的β和r be与理想值80和200Ω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 i=R B// r be,理论值与实际值相差较大应该与β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 kΩ时,会出现饱和失真当Re大于等于25 kΩ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 kΩ时,会出现饱和失真3.当Rb1, Rc, Re不变时,Rb2大于10.4 kΩ时,会出现饱和失真当Rb1, Rc, Re不变时,Rb2小于5.6 kΩ时,会出现截止失真4.当Rb2, Rc, Re不变时,Rb1小于32 kΩ时,会出现饱和失真动态最大输出电压的幅值:改变静态工作点,我们可以看到有波形出现失真。
multisim基本共射放大电路Multisim基本共射放大电路引言Multisim是一种电子电路仿真软件,可以帮助工程师和学生设计、分析和优化各种电路。
本文将介绍Multisim中的基本共射放大电路,包括其原理、特点和仿真实验结果。
一、基本共射放大电路的原理基本共射放大电路是一种常用的放大电路,通常由一个晶体管、输入电阻、输出电阻和耦合电容组成。
其原理是通过输入信号的变化,控制晶体管的工作状态,从而实现对输出信号的放大。
二、基本共射放大电路的特点1. 增益高:基本共射放大电路具有高增益的特点,可以将输入信号放大数倍,使得输出信号更强。
2. 输入电阻低:基本共射放大电路的输入电阻较低,可以有效地接收输入信号,提高电路的灵敏度。
3. 输出电阻高:基本共射放大电路的输出电阻较高,可以使得电路输出信号与负载之间的耦合更好,减少能量损耗。
4. 频率响应广:基本共射放大电路具有较宽的频率响应范围,可以放大不同频率的信号。
三、Multisim中的基本共射放大电路仿真实验在Multisim中,可以通过搭建电路原理图来模拟基本共射放大电路的工作。
首先,需要选择合适的晶体管和其他元件,并连接它们以形成基本共射放大电路。
然后,设置输入信号的幅值和频率,并运行仿真实验。
在仿真实验中,可以观察到输入信号和输出信号的波形变化,并通过测量电压值来计算电路的增益。
通过不断调整电路参数和输入信号的幅值和频率,可以得到最佳的放大效果。
四、实验结果分析经过多次仿真实验,我们可以得到一系列的实验结果。
通过分析结果,可以发现基本共射放大电路的增益与输入信号的幅值和频率有关,当输入信号幅值较小或频率较高时,增益较大;当输入信号幅值较大或频率较低时,增益较小。
此外,输入信号的波形也会对输出信号的波形产生影响,不同的波形可能导致输出信号失真或畸变。
五、基本共射放大电路的应用基本共射放大电路广泛应用于各种电子设备中,如音频放大器、射频放大器等。
电子电路基础EDA仿真实验报告一、【实验名称】借助Pspice软件对共射放大电路进行仿真分析,分析共射放大电路中的一些性能指标。
二、【实验目的】1 练习并熟悉OrCAD软件的使用与操作。
1 加深对共射放大电路原理概念以及其放大特性的理解。
2 学习共射放大电路的设计及仿真分析方法。
3 通过Pspice接触和初步使用加深计算机辅助分析及设计的概念的理解与适应。
4 了解及初步掌握对电路进行计算机辅助分析的过程。
5 培养发现问题、分析问题的创新能力。
6 锻炼搜集资料、分析综合资料自主获取知识的能力。
三、【相关知识】1.基本共射放大电路的组成及工作原理:如左图所示为基本共射极放大电路。
图中的T是一个NPN型晶体管. 它具有能量转换和控制的能力,是一个有源器件. 它是整个电路的核心,起放大作用. 直流电源VCC提供了晶体管所需的能量---可以转换成输出功率的能量,没有VCC放大电路就无法工作. 电阻RC是T的集电极负载电阻,通过RC可以把晶体管集电极电流的变化转换成电压的变化送到输出端. 若没有RC,则输出端的电压始终等于直流电源VCC,就不会随输入信号变化了. 晶体管要能正常放大, 就需要有一定的基极电流IB. 直流电源VBB和基极电阻RB提供了所需要的基极电流,并把它限制在一定的范围之内.用^UI来表示输入的函数信号,^UI通过RB从晶体管的基极和发射极之间输入,输出信号^UO从集电极和发射极之间输出. 当信号^UI输入电路后,相当于加在RB和发射结上的电压发生了变化: 由VBB变为VBB+^UI. 于是使晶体管的基极电流发生变化: 由IB变为IB+^IB. 基极电流的变化被放大了贝达倍后成为集电极电流的变化:由IC变为IC+^IC. 集电极电流流过电阻RC,则RC上的电压也就发生变化:由URC变为URC+^URC.输出电压等于直流电源电压与RC上电压之差.电阻RC上电压随输入信号变化,则输出电压也就随之变化: 由UO变为UO+^UO.如果参数选择合适,我们就能得到比^UI大得多的^UO。
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。
实验项目共射放大电路的特性分析与仿真
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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。
【例1】共发射极放大电路如图1-1所示。
设晶体管的β=100,r bbˊ=80Ω。
输入正弦信号,f=1kHz。
(1)调节R B使I CQ≈1mA,求此时输出电压υ0的动态围。
(2)调节R B使I CQ≈2.5mA,求此时输出电压υ0的动态围。
(3)为使υ0的动态围最大,I CQ应为多少mA?此时R B为
何值?
图1-1 单管共发射极放大电路
2、产生仿真曲线,测量放大器的高频参数。
【例2】图1-2所示为单管共发射极放大电路的原理图。
设晶体管的参数为:
β=100,r bbˊ=80Ω,C b′C=1.25PF,f T=400MHZ,V A=∞。
调解偏置电压V BB使I CQ≈1mA。
(1)计算电路的上限截止频率f H和增益-带宽积G•BW。
(2)将r bbˊ改为200Ω,其它参数不变,重复(1)中的计算。
(3)将R S改为1KΩ,其它参数不变,重复(1)的计算。
(4)将C b′C改为4.5PF,其它参数不变,重复(1)的计算。
图1-2 共发射级放大电路的原理图
三、预习容
1、复习共射放大器的工作原理及高频响应特性与各参数的关系;
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。
四、实验容
1、对例1写出进行静态工作点调整和放大器动态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。
五、实验步骤
【例1】参考的输入网单文件如下:
A CE AMP 1
C1 1 2 20U
RB 2 4 RMOD 1
*RB 2 4 450K ;IC=2.5MA
*RB 2 4 562.5K ;IC=2MA
*RB 2 4 1.128MEG ;IC=1MA
RC 3 4 4K
Q1 3 2 0 MQ
VI 1 0 AC 1 SIN(0 80M 1K)
C2 3 5 20U
RL 5 0 4K
VCC 4 0 12
.MODEL MQ NPN IS=1E-15 BF=100
RB=80
.MODEL RMOD RES(R=600K)
.OP
.DC RES RMOD(R) 200K 1.5MEG 10K
.TRAN 1E-5 3E-2 2E-3 1E-5
.PROBE
.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I C(Q1)-R B的曲线,如图1-3所示。
从图中可测出,I CQ=1mA,2.5mA时,R B分别约为1.128MΩ和450KΩ。
2、运行.TRAN语句,可获得:
(1)R B=1.128MΩ节点电压波形如图1-4所示。
图中上面的一条水平直线代表3节点的直流电压V CEQ,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,可测出其动态围峰值约为2V。
(2)当R B=450KΩ,I CQ=2.5mA,3,5节点波形如图1-5所示。
可见,输出电压波形出现负半周限幅,
即为饱和失真,可测出其动态围峰值约为2V(此时3节点的直流电压V CEQ约为1.99V)。
(3)为使υ0的动态围最大,应使I CQ R Lˊ≈V CEQ-VCE(Sat),即2 I CQ≈12-4I CQ(I CQ≈2mA)。
由图
1-3可测出R B≈562.5KΩ。
输出波形如图1-6所示,可见,动态围峰值近于4V。
图1-4 ICQ=1mA的输出电压波形图1-5 ICQ=2.5mA的输出电压波形
图1-6 ICQ=2mA的输出电压波形
【例2】参考的输入网单文件如下:
图1-7 ICQ与VBB的关系曲线
A CE AMP 3
VS 1 0 AC 1
RS 1 2 200
C1 2 3 10U
RB 3 4 20K
VBB 4 0 0.92
Q1 5 3 0 MQ
RC 6 5 2K
VCC 6 0 12
.MODEL MQ NPN IS=1E-15
+RB=80 CJC=1.25P TF=3.7E-10 BF=100 图1-8 AVS的幅频特性曲线
.OP
.DC VBB 0 2 0.01
AC DEC 10 1k 100MEG
.PROBE
.END
1、用直流扫描功能对电压源V BB实行扫描,I CQ- V BB曲线如图1-7所示。
可以测出,当V BB=0.92V时,
I CQ=1mA(由输出文件电路静态工作点,可以确定出V BB的精确值)。
2、运行.AC语句可得到:
(1)电压增益A VS的幅频特性曲线如图1-8中以符号□标示的曲线所示,可测出中频增益A VS≈70.4,
f H≈6.21MHZ,因而G•BW≈440.3MHZ。
(2)将r bbˊ由80Ω增加到200Ω,其它参数不变,其A VS的幅频特性曲线如图1-8中的符号■标示的曲
线所示。
(3)将R S由200Ω该为1KΩ时,其A VS的幅频曲线如图1-8中的以符号◇标示的曲线所示。
(4)将C bˊC由1.25PF增大到4.5PF时,A VS的幅频特性曲线如图1-8中的以符号◆标示的曲线所示。
请读者分析以上结果说明什么问题。
数据处理:
例一:
1、运行.DC 语句,可获得I C(Q1)-R B的曲线,如图一所示。
从图中可测出,I CQ=1mA,2.5mA时,R B分别约为1.128MΩ和450KΩ。