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单管共射放大电路的仿真姓名: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（biaspoint）:显示节点:仿真结果：静态工作点分析:VCEQ=1.6V,ICQ≈1.01mA，IBQ=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≈8.3kΩAu=-βRL’/rbe=56.7仿真分析：输入电阻：输出电阻：Ri=0.86kΩRo≈9.56kΩ输入电压：输出电压：则Au=51.2在测量电压放大倍数时，Au=-βRL’/rbe,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rbe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Ri=RB//rbe，理论值与实际值相差较大应该与β和rbe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1.9kΩ时，会出现饱和失真当Re大于等于25kΩ时，会出现较为明显的截止失真2.当Rb1,Rb2,Re不变时，Rc大于8.6kΩ时，会出现饱和失真3.当Rb1,Rc,Re不变时，Rb2大于10.4kΩ时，会出现饱和失真当Rb1,Rc,Re不变时，Rb2小于5.6kΩ时，会出现截止失真4.当Rb2,Rc,Re不变时，Rb1小于32kΩ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。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。放大电路的幅频相应和相频相应：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，VBQ=[RB2/(RB1+RB2)]*Vcc，即VBQ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Au。同时发现，输入输出电压相位相反。设定RL为全局参数后，RL变大，VO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。理论分析：由以上结果可知，理论分析的值与仿真分析的值相对误差较小，引起误差的主要原因是在理论分析时，VBE取0.7v，，而在实际电路中，由管的材料性质本身决定的VBE不到0.7v。另外，三极管的放大倍数也不是理想的150，有一定的误差。1.直流特性扫描分析（DCsweep）参数设置：仿真结果：V_VCC0V1V2V3V4V5V6V7V8V9V10V11V12VV(Rb2:2)0V2.0V4.0VVBQ=[RB2/(RB1+RB2)]*Vcc，VBQ应与Vcc成线性关系，所以仿真结果与理论分析很符合。2.交流小信号频率分析（ACsweep）参数设置：幅频响应曲线：Frequency10Hz100Hz1.0KHz10KHz100KHz1.0MHz10MHz100MHzV(RL:2)0V40V80V(1.9404K,67.014)通频带为13.122MHz，增益为67.014输入电阻的频率响应曲线：Frequency10Hz100Hz1.0KHz10KHz100KHz1.0MHz10MHz100MHzV(Vs:+)/I(Vs)04K8K12KFrequency10Hz100Hz1.0KHz10KHz100KHz1.0MHz10MHz100MHzV(Vs:+)/I(Vs)04K8K12K(1.0000K,2.8328K)信号1KHz时，输入电阻为2.8328KΩ改变电路图：VsFREQ=1kVAMPL=5mVOFF=0VCCQ1Q2N2222Cc33uCb33uRc3kVCC12VdcV0Rp200kR51kRb251kVVCCCe220uRe2k0输出电阻的频响曲线：Frequency10Hz100Hz1.0KHz10KHz100KHz1.0MHz10MHz100MHzV(Vs:+)/I(Vs)02.0K4.0K(1.0000K,2.8374K)信号1KHz时，输出电阻为2.8374KΩ理论分析：IBQ=0.01mArb’e=VT/IBQ=2.6KΩrbe=rb’e+rbb’=2.9KΩRB=34.12KΩRi=RB∥rbe=2.67KΩRo=Rc=3KΩAu=-624.瞬态特性分析（TransientAnalysis）参数设置：仿真结果：Time0s0.5ms1.0ms1.5ms2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0msV(RL:2)-400mV0V400mVV(Vs:+)-5.0mV0V5.0mVSEL绿色的为输入电压，红色的为输出电压输入电压最大值Vimax=5mv，输出电压最大值Vomax=349.314mv增益|Au|=Vomax/Vimax=69.863,大于理论值。造成误差的原因是，实际上输出的最大值是不相等的，因而求出的最大值可能会偏大，造成求出的增益偏大。加大输入电压峰值时，可以看到明显的输出波形失真Time0s0.5ms1.0ms1.5ms2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0msV(RL:2)-1.0V0V1.0V2.0VTime0s0.5ms1.0ms1.5ms2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0msV(RL:2)-1.0V-0.5V-0.0V0.5V5.参数扫描分析（ParametricAnalysis）设定RL为全局参数Q1Q2N2222Rc3kRe2kCc33uVCe220uVCC12VdcRL{Rl}VCCPARAMETERS:VCCRp200kVsFREQ=1kVAMPL=5mVOFF=00R51k0Rb251kCb33uV参数设置：仿真结果：Time0s0.5ms1.0ms1.5ms2.0ms2.5ms3.0ms3.5ms4.0ms...V(Cc:2)...V(Cc:2)-1.0V0V1.0VRL变大，VO变大。输出电压变大，电压增益会变大。理论分析，Au=-βRL’/[rbe+(β+1)RE1]，RL’=RL∥RC，RL变大，RL’变大，增益会变大，输出电压会随着负载电阻的增大而增大。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，VBQ=[RB2/(RB1+RB2)]*Vcc，即VBQ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。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。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Au。同时发现，输入输出电压相位相反。设定RL为全局参数后，RL变大，VO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。