实验二 BJT共射极电压放大电路的分析

BJT的放大原理
图2
具体文字说明
依据BJT放大工作状态下电流安排关系aIE≈ IC，可组成一简洁放大电路，如图1。

放射结的外加电压vEB=VEE+DvI，由于外加电压的变化，将使放射极电变化DiE（如DiE=1mA），由于IC=aIE，所以IC也产生相应的变化DiC（当a=0.98时，DiC=0.98mA），DiC通过接在集电极上的负载电阻RL（1kW）上产生一个变化的电压Dvo （Dvo=DiCRL=0.98mA1kW=0.98V），则从RL得到的变化电压Dvo随时间的变化规律和DvI相同，但幅度却大了很多倍。

所增大的倍数称为电压增益，即
该电路的放射极作为信号输入端，以集电极作输出端，基极作为输入、输出回路的共同端，称为共基极电路。

依据bIB≈ IC电流安排关系可组成共射极电路如图2所示。

如在基极输入端加入一个待放大的信号DvI，这样，放射结电压vBE 就在原来VBB的基础上叠加了一个DvI后，使DiB按DvI的规律产生
相应的变化，DiC也将随之而变。

DiC在RL=1kW上得到电压变化Dvo=–DiCRL。

Dvo比DvI增大了很多倍。

该电路以基极为输入端，集电极为输出端，放射极作为输入、输出回路的共同端，称为共放射极电路。

读者可依据（1+b）IB=IC电流安排关系画出共集电极电路。

《电子技术基础实验报告》实验名称：BJT共射极放大电路仿真组合1、实验名称：BJT共射极放大电路的Pspices实验仿真2、实验设计要求以及内容：对BJT共射极放大电路仿真分析。

包括静态工作点分析Bias point analysis（观测IB、IC、VBE、VCE的值）、瞬态分析Transient analysis（观测输入、输出电压波形，并计算电压增益Av）、交流分析AC sweep analysis（观测幅频响应曲线：中频增益、上限频率和下限频率，观测相频响应曲线，观测输入电阻的频率响应，观测输出电阻的频率响应）。

3、实验具体设计：创建工程项目文件、编辑电路原理图、设置仿真分析类型、生成网表Pspice/Create netlist 、仿真分析、查看仿真输出结果。

实验电路图如下所示。

4、输出仿真波形以及相关数据：4.1、静态工作点分析（Bias point analysis）：静态工作点仿真数据如下：（电压单位：V、电流单位：A）Bf 80NAME Q_Q1 MODEL Q2N3904IB 2.52E-05 IC 1.82E-03VBE 6.80E-01 VBC -5.73E+00VCE 6.41E+004.2、瞬态分析（Transient analysis）：（具体数据见报告最后）图像由上至下分别为输出电压Vout和输入电压Vin的波形。

电压增益Av=18.75。

4.3、交流分析（AC sweep analysis）：（具体数据见报告最后）图像由上至下分别为P（Vout/Vin）和DB（Vout/Vin）的波形。

图像（Vin/ICB）（输入电阻）的波形。

图像为（Vout/IV1）（输出电阻）的波形。

图像为输出电压Vout的波形。

5、仿真结果分析：实验仿真数据与波形图与预期相符。

测量值与计算的理论值基本相同。

静态工作点分析中，实验设置三极管的β值为80。

仿真结果中得出结果Vbe=0.68V,Vce=6.41V, Vcb=5.73V,Ic=1.82mA。

一、实验目的1.掌握放大电路静态工作点的测量和调试方法；2.掌握放大电路交流放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量方法；3.研究静态工作点对输出波形的影响和负载对放大倍数的影响； 二、实验原理共发射极电路是放大电路三种基本组态之一，放大电路处于线性工作状态的必要条件是设置合适的静态工作点Q ，工作点的设置直接影响放大器的性能。

若Q 点选得太高，会引起饱和失真；若选得太低，会产生截止失真。

本实验采用基极分压式偏置电路，各指标的表达式为： 电压放大倍数 ()c L v beR R A r β-=， 输入电阻be b b i r R R R 21=，输出电阻o c R R =， 实验电路图如下：图5-1 实验电路1．静态工作点测试原理实验中，如果测得U CEQ ＜0.5V ，说明三极管已饱和；如果测得U CEQ ≈V CC ，则说明三极管已截止。

工作点偏高或者偏低，都会引起波形失真，如图5-2所示。

对于线性放大电路，这两种工作点都是不可取的，必须进行参数调整。

一般情况下，调整静态工作点，就是调整电路中的偏置电阻R b 的大小。

减小R b ，工作点升高；增大R b ，工作点降低，从而使U CEQ 达到合适的值。

为了获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在输出特性曲线上交流负载线的中点。

图5-2 静态工作点设置不当引起的失真波形2. 动态指标测试原理放大器的动态指标的测试是在有合适的静态工作点时，保证放大电路处于线性工作状态下进行的。

动态指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻等（1）电压放大倍数v A 测量原理电压放大倍数的测量实质上是对输入电压u i 与输出电压u o 的有效值U i 和U o 的测量。

将所测出的U i 和U o 值代入下式，则得到的电压放大倍数为 ov iU A U =（2）输入电阻、输出电阻测量原理放大器的输入电阻i R 是向放大器输入端看进去的等效电阻，定义为输入电压i U 和输入电流i I 之比，即 ii iU R I =测量i R 的方法很多，本实验采用的测量方法称为换算法，测量电路如图5-3所示。