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1、.-.word.zl-实验工程 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展测量。【例 1】共发射极放大电路如图 1-1所示。设晶体管的=100，rbb=80。输入正弦信号，f=1kHz。1调节 RB使 ICQ1mA，求此时输出电压0的动态围。2调节 RB 使 ICQ2.5mA，求此时输出电
2、压0的动态围。3为使0的动态围最大，ICQ 应为多少 mA？此时 RB 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：=100，rbb=80，CbC=1.25PF，fT=400MHZ，VA=。调解偏置电压 VBB使 ICQ1mA。1计算电路的上限截止频率 fH和增益-带宽积 G BW。2将 rbb改为 200，其它参数不变，重复 1中的计算。3将 RS改为 1K，其它参数不变，重复 1的计算。4将 CbC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
3、 .-.word.zl-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 进展电路的静态、动态的仿真分析，并用数据答复有关问题；3、对例 2 写出进展频率特性分析的输入网单文件；4、对例 2 进展电路的频率特性的仿真分析，并用数据答复有关问题。四、实验容 1、对例 1 写出进展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 进展电路的静态、动态的仿真分析，并用数据答复有关问题；3、对例 2 写出进展频率特性分析的输入网单文件；4、对例 2 进展电路的频率特性的仿真分析，并用数据答复有关问题。五、实验步骤 【例 1】参考的输入网单文件如下：A CE
4、 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.
5、PROBE.END 注：电阻扫描需定义语句 好才能获得更多的知识孝经里面讲了天子诸候及庶人对待父母的不同方式子曰身体发肤受之父母意思是说我们的身体是父母给的所以伤害自己就是不尊敬父母爸爸妈妈他们上班很辛苦我要经常做一些让他们开心的事在家要表现好比的家人等我长了我要给他们一个舒适的家好好照顾他们国家是由许许多多的小家庭组成的所以家要团结在一起才能强我们的国家那就让我们从关爱家人做起吧寒假来了新年到了家都聚在了一起不是说就是笑长辈们来到我们身边嘘寒为今晚的晚餐准备的美味为就外公一个人去买呢他们各忙各的就我闲着呀外公挤出了满脸褶皱的笑容菜市场里外公买了许许多多拿都拿不住的菜全是我们小孩爱吃的菜看着外
6、公稍稍有些佝偻的背我的眼眶中挤满了泪水人们为我们付.-.word.zl-RB 2 4 RMOD 1.MODEL RMOD RESR=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 ICQ1-RB的曲线，如图 1-3所示。从图中可测出，ICQ=1mA，2.5mA 时，RB分别约为 1.128M和450K。2、运行.TRAN 语句，可获得：1RB=1.128M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 VCEQ，约为 8V从输出文件中可得到晶体管的静态工作点。
7、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 RB=450K，ICQ=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 VCEQ约为 1.99V。(3)为使0的动态围最大，应使 ICQRLVCEQ-VCESat，即 2 ICQ12-4ICQICQ2mA。由图 1-3可测出 RB562.5K。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 IC
8、Q=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 好才能获得更多的知识孝经里面讲了天子诸候及庶人对待父母的不同方式子曰身体发肤受之父母意思是说我们的身体是父母给的所以伤害自己就是不尊敬父母爸爸妈妈他们上班很辛苦我要经常做一些让他们开心的事在家要表现好比的家人等我长了我要给他们一个舒适的家好好照顾他们国家是由许许多多的小家庭组成的所以家要团结在一起才能强我们的国家那就让我们从关爱家人做起吧寒假来了新年到了家都聚在了一起不是说就是笑长辈
9、们来到我们身边嘘寒为今晚的晚餐准备的美味为就外公一个人去买呢他们各忙各的就我闲着呀外公挤出了满脸褶皱的笑容菜市场里外公买了许许多多拿都拿不住的菜全是我们小孩爱吃的菜看着外公稍稍有些佝偻的背我的眼眶中挤满了泪水人们为我们付.-.word.zl-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=80CJC=1.25P TF=3.7E-10 BF=100 图1-8AVS 的幅频特性曲线.OP .DC VBB 0 2 0.01 AC DEC 10 1k 100MEG .PROBE.END
10、 1、用直流扫描功能对电压源 VBB实行扫描，ICQ-VBB曲线如图 1-7所示。可以测出，当 VBB=0.92V 时，ICQ=1mA由输出文件电路静态工作点，可以确定出 VBB 的准确值。2、运行.AC 语句可得到：1电压增益 AVS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 AVS70.4，fH6.21MHZ，因而 G BW440.3MHZ。(2)将 rbb由 80增加到200，其它参数不变，其AVS 的幅频特性曲线如图 1-8中的符号标示的曲 线所示。(3)将 RS由 200该为1K时，其AVS 的幅频曲线如图 1-8中的以符号标示的曲线所示。(4)将 C bC由
11、1.25PF增大到 4.5PF时，AVS 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 ICQ1-RB的曲线，如图一所示。从图中可测出，ICQ=1mA，2.5mA 时，RB分别约为 1.128M和450K。好才能获得更多的知识孝经里面讲了天子诸候及庶人对待父母的不同方式子曰身体发肤受之父母意思是说我们的身体是父母给的所以伤害自己就是不尊敬父母爸爸妈妈他们上班很辛苦我要经常做一些让他们开心的事在家要表现好比的家人等我长了我要给他们一个舒适的家好好照顾他们国家是由许许多多的小家庭组成的所以家要团结在一起才能强我们的
12、国家那就让我们从关爱家人做起吧寒假来了新年到了家都聚在了一起不是说就是笑长辈们来到我们身边嘘寒为今晚的晚餐准备的美味为就外公一个人去买呢他们各忙各的就我闲着呀外公挤出了满脸褶皱的笑容菜市场里外公买了许许多多拿都拿不住的菜全是我们小孩爱吃的菜看着外公稍稍有些佝偻的背我的眼眶中挤满了泪水人们为我们付.-.word.zl-R0.1M0.2M0.3M0.4M0.5M0.6M0.7M0.8M0.9M1.0M1.1M1.2M1.3M1.4M1.5MIC(Q1)1ma2.5ma0.5mA1.0mA1.5mA2.0mA2.5mA3.0mA(1.1261M,1.0015m)(451.136K,2.4960m)图
13、一 2、运行.TRAN 语句，可获得：1RB=1.128M节点电压波形如图二所示。图中上面的一条水平直线代表3 节点的直流电压 VCEQ，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。Time25ms26ms27ms28ms29ms30msV(3)V(5)8v0-10-50510 图二(2)当 RB=450K，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，可测出其动态围峰值约为 2V此时 3 节点的直流电压 VCEQ约为 1.99V。好才能获得更多的知识
14、孝经里面讲了天子诸候及庶人对待父母的不同方式子曰身体发肤受之父母意思是说我们的身体是父母给的所以伤害自己就是不尊敬父母爸爸妈妈他们上班很辛苦我要经常做一些让他们开心的事在家要表现好比的家人等我长了我要给他们一个舒适的家好好照顾他们国家是由许许多多的小家庭组成的所以家要团结在一起才能强我们的国家那就让我们从关爱家人做起吧寒假来了新年到了家都聚在了一起不是说就是笑长辈们来到我们身边嘘寒为今晚的晚餐准备的美味为就外公一个人去买呢他们各忙各的就我闲着呀外公挤出了满脸褶皱的笑容菜市场里外公买了许许多多拿都拿不住的菜全是我们小孩爱吃的菜看着外公稍稍有些佝偻的背我的眼眶中挤满了泪水人们为我们付.-.word
15、.zl-Time25.0ms25.5ms26.0ms26.5ms27.0ms27.5ms28.0ms28.5ms29.0ms29.5ms30.0msV(3)V(5)01.99v-10-50510 图三 (3)为使0的动态围最大，应使 ICQRLVCEQ-VCESat，即 2 ICQ12-4ICQICQ2mA。由图可测 出 RB562.5K。输出波形如图四所示，可见，动态围峰值近于4V。Time25ms26ms27ms28ms29ms30msV(3)V(5)03.99v-10-50510 图四 好才能获得更多的知识孝经里面讲了天子诸候及庶人对待父母的不同方式子曰身体发肤受之父母意思是说我们的身体
16、是父母给的所以伤害自己就是不尊敬父母爸爸妈妈他们上班很辛苦我要经常做一些让他们开心的事在家要表现好比的家人等我长了我要给他们一个舒适的家好好照顾他们国家是由许许多多的小家庭组成的所以家要团结在一起才能强我们的国家那就让我们从关爱家人做起吧寒假来了新年到了家都聚在了一起不是说就是笑长辈们来到我们身边嘘寒为今晚的晚餐准备的美味为就外公一个人去买呢他们各忙各的就我闲着呀外公挤出了满脸褶皱的笑容菜市场里外公买了许许多多拿都拿不住的菜全是我们小孩爱吃的菜看着外公稍稍有些佝偻的背我的眼眶中挤满了泪水人们为我们付.-.word.zl-例二：1、用直流扫描功能对电压源 VBB实行扫描，ICQ-VBB曲线如图五
17、所示。可以测出，当 VBB=0.92V 时，ICQ=1mA由输出文件电路静态工作点，可以确定出 VBB 的准确值。VBB0V1.0V1.5VIC(Q1)1ma0A3.0mA(916.201m,1.0033m)图五 2、运行.AC 语句可得到：1电压增益 AVS的幅频特性曲线如图六中曲线所示，可测出中频增益 AVS70.4，fH6.21MHZ，因而 G BW440.3MHZ。Frequency1.0KHz10KHz100KHz1.0MHz10MHz100MHzV(5)0V20V40V60V80V 图六 好才能获得更多的知识孝经里面讲了天子诸候及庶人对待父母的不同方式子曰身体发肤受之父母意思是说我
18、们的身体是父母给的所以伤害自己就是不尊敬父母爸爸妈妈他们上班很辛苦我要经常做一些让他们开心的事在家要表现好比的家人等我长了我要给他们一个舒适的家好好照顾他们国家是由许许多多的小家庭组成的所以家要团结在一起才能强我们的国家那就让我们从关爱家人做起吧寒假来了新年到了家都聚在了一起不是说就是笑长辈们来到我们身边嘘寒为今晚的晚餐准备的美味为就外公一个人去买呢他们各忙各的就我闲着呀外公挤出了满脸褶皱的笑容菜市场里外公买了许许多多拿都拿不住的菜全是我们小孩爱吃的菜看着外公稍稍有些佝偻的背我的眼眶中挤满了泪水人们为我们付.-.word.zl-(2)将 rbb由 80增加到200，其它参数不变，其AVS 的幅
19、频特性曲线如图七的曲线所示。Frequency1.0KHz10KHz100KHz1.0MHz10MHz100MHzV(5)0V20V40V60V80V 图七 (3)将 RS由 200该为1K时，其AVS 的幅频曲线如图八中曲线所示。Frequency1.0KHz10KHz100KHz1.0MHz10MHz100MHzV(5)0V20V40V60V 图八 好才能获得更多的知识孝经里面讲了天子诸候及庶人对待父母的不同方式子曰身体发肤受之父母意思是说我们的身体是父母给的所以伤害自己就是不尊敬父母爸爸妈妈他们上班很辛苦我要经常做一些让他们开心的事在家要表现好比的家人等我长了我要给他们一个舒适的家好好照
20、顾他们国家是由许许多多的小家庭组成的所以家要团结在一起才能强我们的国家那就让我们从关爱家人做起吧寒假来了新年到了家都聚在了一起不是说就是笑长辈们来到我们身边嘘寒为今晚的晚餐准备的美味为就外公一个人去买呢他们各忙各的就我闲着呀外公挤出了满脸褶皱的笑容菜市场里外公买了许许多多拿都拿不住的菜全是我们小孩爱吃的菜看着外公稍稍有些佝偻的背我的眼眶中挤满了泪水人们为我们付.-.word.zl-(4)将 C bC由 1.25PF增大到 4.5PF时，AVS 的幅频特性曲线如图九中曲线所示。Frequency1.0KHz10KHz100KHz1.0MHz10MHz100MHzV(5)0V20V40V60V80
21、V 图九 六、思考题 1、工作点偏低、偏高会使放大电路的性能发生怎样的改变？要想获得最大动态围，应如何做，如何做才能测出最大动态围？答：工作点偏低或偏高会使放大电路在工作时进入截止区或者饱和区，导致出现截止失真或者饱和失真；要想获得最大动态围，应该将静态工作点设置在负载线终点处，即最大电压的一半。输出端的静态电压为电源电压的 1/2 时可获得最大动态围。2、动态特性指标还与哪些因素有关？好才能获得更多的知识孝经里面讲了天子诸候及庶人对待父母的不同方式子曰身体发肤受之父母意思是说我们的身体是父母给的所以伤害自己就是不尊敬父母爸爸妈妈他们上班很辛苦我要经常做一些让他们开心的事在家要表现好比的家人等
22、我长了我要给他们一个舒适的家好好照顾他们国家是由许许多多的小家庭组成的所以家要团结在一起才能强我们的国家那就让我们从关爱家人做起吧寒假来了新年到了家都聚在了一起不是说就是笑长辈们来到我们身边嘘寒为今晚的晚餐准备的美味为就外公一个人去买呢他们各忙各的就我闲着呀外公挤出了满脸褶皱的笑容菜市场里外公买了许许多多拿都拿不住的菜全是我们小孩爱吃的菜看着外公稍稍有些佝偻的背我的眼眶中挤满了泪水人们为我们付.-.word.zl-答：电压放大倍数，输入电阻，输出电阻。3、答复rbb，CbC，RS对高频响应特性有怎样的影响。答：rbb对高频响应特性的影响是：rbb增大，阻抗减小，be 电压幅值减小，相移增大，引
23、起 Ie 发生一样变化；在增大三个数据时，电压增益都会下降，上限频率变低，带宽积下降。七、总结分析 实验结论：1、由实验例一得：静态工作点的选择会影响动态围，影响对信号的放大，严重时会出现失真现象；2、由实验例二得：三极管的放大还与频率有关，带宽影响着放大功能，其中rbb，CbC，RS对高频响应特性有影响；3、体会：通过对 PSpice软件的学习，学会了根底的操作，借助 PSpice软件平台，通过实例的具体数据，具体图像关系分析，更进一步理解了三极管的工作原理，通过亲自操作，对三极管的学习有进一步加深，并且对三极管的知识掌握有了更多信心；感觉这个软件在处理数据上，里面的模型丰富，能做交、直流分
24、析，瞬时分析，傅立叶分析等等，但是语法上还有很多不懂，我会进一步加深学习，利用好这一软件，继续学好专业知识。好才能获得更多的知识孝经里面讲了天子诸候及庶人对待父母的不同方式子曰身体发肤受之父母意思是说我们的身体是父母给的所以伤害自己就是不尊敬父母爸爸妈妈他们上班很辛苦我要经常做一些让他们开心的事在家要表现好比的家人等我长了我要给他们一个舒适的家好好照顾他们国家是由许许多多的小家庭组成的所以家要团结在一起才能强我们的国家那就让我们从关爱家人做起吧寒假来了新年到了家都聚在了一起不是说就是笑长辈们来到我们身边嘘寒为今晚的晚餐准备的美味为就外公一个人去买呢他们各忙各的就我闲着呀外公挤出了满脸褶皱的笑容菜市场里外公买了许许多多拿都拿不住的菜全是我们小孩爱吃的菜看着外公稍稍有些佝偻的背我的眼眶中挤满了泪水人们为我们付