共射放大电路的特性分析和仿真

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1、长春理工大学国家级电工电子实验教学示范中心学生实验报告——学年第学期实验课程实验地点学院专业学号姓名实验项目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，rbbˊ=80Ω。

2、输入正弦信号，f=1kHz。（1）调节RB使ICQ≈1mA，求此时输出电压υ0的动态范围。（2）调节RB使ICQ≈2.5mA，求此时输出电压υ0的动态范围。（3）为使υ0的动态范围最大，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：β=100，rbbˊ=80Ω，Cb′C=1.25PF，fT=400MHZ，VA=∞。调解偏置电压VBB使ICQ≈1mA。(1）计算电路的上限截止频率fH和增益-带宽积G•

3、BW。（2）将rbbˊ改为200Ω，其它参数不变，重复（1）中的计算。（3）将RS改为1KΩ，其它参数不变，重复（1）的计算。（4）将Cb′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、预习内容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、熟悉用PSpice进行电路静态分析和动态性能分析的描述方法；3、了解利用Probe绘图曲线估算电路的性能指标的方法。四、实验内容1、对例1写出进行静态工作点调整和放大器动态范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

4、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：ACEAMP1C11220URB24RMOD1*RB24450K；IC=2.5MA*RB24562.5K；IC=2MA*RB241.128MEG；IC=1MARC344KQ1320MQVI10AC1SIN(080M1K)C23520URL504KVCC4012.MODELMQNPNIS=1E-15BF=100RB=80.MODELRMODRES(R=

5、600K).OP.DCRESRMOD(R)200K1.5MEG10K.TRAN1E-53E-22E-31E-5.PROBE.END注：电阻扫描需定义语句RB24RMOD1.MODELRMODRES（R=600K）.DCRESRMOD（R）200K1.5MEG10K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IC（Q1）-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1.128MΩ和450KΩ。2、运行.TRAN语句，可获得：（1）RB=1.128MΩ节点电压波形如

6、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）。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，可测出其动态范围峰值约为2V。(2)当RB=450KΩ，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，可测出其动态范围峰值约为2V（此时3节点的直流电压VCEQ约为1.99V）。(3)为使υ0的动态范围最大，应使ICQRLˊ≈VCEQ-VCE（Sat），即2ICQ≈12-4ICQ（ICQ≈2mA）。由图1

7、-3可测出RB≈562.5KΩ。输出波形如图1-6所示，可见，动态范围峰值近于4V。图1-3集电极电流IC与电阻RB的关系曲线图1-4ICQ=1mA的输出电压波形图1-5ICQ=2.5mA的输出电压波形图1-6ICQ=2mA的输出电压波形【例2】参考的输入网单文件如下：ACEAMP3VS10AC1RS12200C12310URB3420KVBB400.92Q1530MQRC652KVCC6012.MODELMQNPNIS=1E-15+RB=80CJC=1.25PTF=3.7E-10BF=100.OP.DCVBB020.01.

8、ACDEC101k100MEG.PROBE.END1、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的精确值）。2、运行.AC语句可得到：（1）电压增益AVS的幅频特性曲线