小信号阻容耦合放大电路设计

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1、郑州科技学院电子仿真实验报告题目小信号阻容耦合放大电路设计学生姓名专业班级10级电科四班学号201031099院（系）电气工程学院指导教师刘林荫完成时间2013年9月15日目录1设计要求12设计说明1（1）选定电路形式1（2）选用三极管13设置静态工作点并计算元件参数14仿真设计2（1）搭建实验电路2（2）仿真分析25.分析研究5（1）问题分析5（2）问题解决：51设计要求试设计一个工作点稳定的小信号单元放大电路。要求：

2、Av

3、>40，Ri>1kΩRo<3kΩ,FL<100Hz,fH>100kHz,电路的Vcc=+1

4、2V，RL=3kΩ，Vi=10mV，Rs=600Ω。2设计说明（1）选定电路形式选用如图5.1.1所示的基极分压式工作点稳定的小信号共射放大单元路。图5.1.1共射放大电路（2）选用三极管因设计要求fH>100kHz,fH的指标要求较高。一般来说，三极管的fT越大Cb’e、Cb‘c越小，fH越高。故选定三极管为9013，其ICM=500mA，V(BR)CEO20V，PCM=625mW，fT150MHz，ICEO0.1uA，hFE(β)为60200。对于小信号电压放大电路，工程上通常要求β的数值应大于Av的数值，故取β

5、=60。3设置静态工作点并计算元件参数ICQ<26β/(Ri-rbb’)=1.95mA，取ICQ=1.5mA，Re=(VBQ-VBEQ)/ICQ=(3-0.6)/1.5kΩ=1.6kΩ，Re=1.6kΩRb2=βVBQ/(510)I1=(1224)kΩ,取Rb2=20kΩRb1=Rb2(Vcc-VBQ)/VBQ=20(12-3)/3=60kΩ,取Rb1=56kΩ.Rbe=rbb’+26β/ICQ=1240ΩRL’=

6、Av

7、rbe/β=0.827kΩ.Rc=RLRL’/(RL-RL’)=1.14kΩ,取Rc=1.2kΩ

8、.6Cb2=Cb1>(310)/ω（Rs+rbe）=(2.68.6)μF。取Cb2=Cb1=10μF。Ce>(13)/[ω(Re//(RS+rbe)/β)]=(53~159)μF，取Ce=100μF。4仿真设计（1）搭建实验电路在Multisim10电路实验窗口，按上述设计参数搭建小信号共射放大电路，如图5.1.2（a）所示。图5.1.2实验电路（2）仿真分析1.用直流工作点分析功能分析计算实验电路打开存盘的如图5.1.2所示的实验电路，单击Multisim10界面菜单“Simulate/Analyses/DCope

9、ratingPoint…”按钮。在弹出的对话框中，是定节点1（基极）、节点2（集电极）、Vcc（直流电源）、节点3（发射极）和I[ccvcc]（流入直流电源Vcc的电流）为待分析的电路节点。单击“Simulate”仿真按钮进行直流工作点仿真分析，即分析结果（待分析电路节点的电位）显示在“AnalysisGraph”（分析结果图）中，如图5.1.3所示。依分析结果，有VBEQ=V1-V3=(2.92772-2.18949)V=0.74VVCEQ=V2-V3=(10.37662-2.18949)V=8.19V6ICQ=(

10、VCC-V2)/RC=[(12-10.37662)/1.2]mA=1.35mA图5.1.3输入、输出电压峰值测量数据DCOperatingPoint1V（2）10.376622V(1)2.9.7723V(3)2.189494I(ccvcc)-1.51482m图5.14直流工作点分析数据2.用测量仪器仿真测量、分析实验电路的电压放大倍数和输入、输出电阻用示波器测量的输入、输出信号波形参数如图5.1.5所示。由示波器游标可知道T2-T1的值，则实验电路的电压放大倍数为AV=Vop/Vip=-829.132/20.138=

11、-41.17，数值余量不大测得电源信号的峰值约为14.14mV，输入信号约为10.08mV，则实验电路的输入电阻为Ri=Vip/(Vsp-Vip)Rs=1.54kΩ。图5.1.5输入、输出电压峰值测量数据6由图5.1.6（a）所示，断开负载电阻RL后，测得输出电压峰值Vop的平均数值约为576.5mV，如图5.1.6（b）所示，所以输出电阻为R0=(Vop/Volp-1)RL=1.17kΩ图5.1.6（a）实验电路图5.1.6（b）信号、负载开路时输出电压峰值测量数据3.利用交流分析功能（ACAnalysis）分析实

12、验电路的频率特性图5.1.7放大电路的幅频特性曲线和相频特性曲线由图5.1.7可以得出下限频率约为159.103Hz上限频率约为3.8192MHz6通带宽度BW=（3819.2-0.159）kHz=3819.04kHz5.分析研究（1）问题分析1、放大倍数实验电路中电压放大倍数约为-40.86，数值余量不大。Av几乎与放大电路中的三极管无关，而