单管放大电路.ppt

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1、第2章晶体管放大器电路内容提要晶体管放大器电路是模拟电子技术课程的基础部分。本章介绍了单管放大器、多级放大器电路、负反馈放大器电路、射极跟随器、差动放大器、OTL低频功率放大器、单调谐放大器、双调谐回路谐振放大器的工作原理、主要性能指标、特性以及计算机仿真设计方法。本章的重点是掌握晶体管放大器电路的仿真设计与分析方法。单管晶体管放大器是基础，注意区分不同类型放大器之间的不同点。2.1单管放大器2.1.1单管放大器电路基本原理图2.1.1为电阻分压式工作点稳定的单管放大器电路图。它的偏置电路采用RB11(RB11)和RB12(

2、RB12)组成的分压电路，并在发射极中接有电阻RE(RE1)，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，从而实现了电压放大。uiuo图2.1.1电阻分压式工作点稳定放大电路在图2.1.1电路中，当流过偏置电阻RB11和RB12的电流远大于晶体管的基极电流IB时（一般5～10倍），则它的静态工作点可用下式估算UCE＝VCC－IC（RC＋RE）电压放大倍数：输入电阻：Ri＝RB11//RB12//rbe式中rbe为三极管基极与发射极之间

3、的电阻输出电阻RO≈RC由于电子器件性能的分散性比较大，因此在设计和制作晶体管放大电路时，离不开测量和调试技术。在设计前应测量所用元器件的参数，为电路设计提供必要的依据，在完成设计和装配以后，还必须测量和调试放大器的静态工作点和各项性能指标。一个优质放大器，必定是理论设计与实验调整相结合的产物。因此，除了掌握放大器的理论知识和设计方法外，还必须掌握必要的测量和调试技术。2.1.2单管放大器静态工作点的分析1.函数信号发生器参数设置双击函数信号发生器图标，出现如图2.1.2面板图，改动面板上的相关设置，可改变输出电压信号的波形

4、类型、大小、占空比或偏置电压等。图2.1.2函数信号发生器面板图Waveforms区：选择输出信号的波形类型，有正弦波、三角波和方波等3种周期信号供选择。本例选择正弦波。SignalOptions区：对Waveforms区中选取的信号进行相关参数设置。Frequency：设置所要产生信号的频率，范围在1Hz-999MHz。本例选择1KHZDutyCycle：设置所要产生信号的占空比。设定范围为1％-99％。Amplitude：设置所要产生信号的最大值(电压)，其可选范围从1μV级到999KV。本例选择10mVOffset：设

5、置偏置电压值，即把正弦波、三角波、方波叠加在设置的偏置电压上输出，及可选范围从lμV级到999KV。SetRise／FallTime按钮：设置所要产生信号的上升时间与下降时间，而该按钮只有在产生方波时有效。点击该按钮后，出现如图2.1.3所示的对话框。图2.1.3SetRise／FallTime对话框此时，请在栏中以指数格式设定上升时间(下降时间)，再点击Accept按钮即可。如点击Default，则恢复为默认值1.000000e-12。注意：当所有面板参数设置完成后，可关闭其面板对话框，仪器图标将保持输出的波形。2.电位器

6、RP参数设置双击电位器RP，出现如图2.1.4所示对话框，点击Value选项。Key区：调整电位器大小所按键盘。Increment区：设置电位器按百分比增加或减少。图2.1.4Potentiometer对话框调整图2.1.1中的电位器RP确定静态工作点。电位器RP旁标注的文字“Key=a”表明按动键盘上a键，电位器的阻值按5％的速度减少：若要增加，按动Shin+a键，阻值将以5％的速度增加。电位器变动的数值大小直接以百分比的形式显示在一旁。启动仿真电源开关，反复按键盘上的a键。双击示波器图标，观察示波器输出波形如图2.1.5

7、（节点8的波形）所示。输入波形输出波形图2.1.5示波器显示节点8的波形3.直流工作点分析在输出波形不失真情况下，点击Options→Preferences→Shownodenames使图2.1.1显示节点编号，然后点击Analysis→DCoperatingPoint→Outputvariables选择需要用来仿真的变量，然后点击Simulate按钮，系统自动显示出运行结果，如图2.1.6所示。图2.1.6系统运行结果显示4.电路直流扫描直流扫描分析（DCSweepAnalysis）是利用一个或两个直流电源分析电路中某一节

8、点上的直流工作点的数值变化的情况。直流扫描操作分析方法请看第1章中的1.7.8小节。本例分析了图2.1.1电路中节点“2”随电源电压变化的曲线如图2.1.7所示，在图2.1.7中点击图标可显示/隐蔽指针，该指针与示波器显示屏上的读数指针相同，即拖动指针可测出集电极的电位随电源电压变化的情况