基于multisim仿真实验的共射放大电路的研究

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1、邯郸学院本科毕业论文题目基于multisim仿真实验的共射放大电路设计与研究学生指导教师教授年级2007级专业物理学系部物理与电气工程系邯郸学院物理与电气工程系学院2011年5月II郑重声明本人的毕业论文是在指导教师张劼的指导下独立撰写完成的。如有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权的行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任，并愿意通过网络接受公众的监督。特此郑重声明。毕业论文作者（签名）：年月日II摘要单管共射放大电路在不同频率的工作信号下将影响其电压增益。在这里，我们从理论分析单管共射放大电路入手，研究其产生频率响应的主要原因，然后用multisim

2、进行仿真，通过改变电路参数观察对电路的上、下限截止频率产生的影响。之后继续对特定的共射放大电路进行通频带的仿真测试并对单管共射放大电路的频率响应进行讨论，以加深对频率响应的理解。关键词共射放大电路频率响应截止频率仿真实验IIAbstractII目录摘要IABSTRACTII1引言12背景介绍13频率响应的基本概念13.1高通电路13.2低通电路34晶体管高频小信号模型44.1BJT完整的混合模型44.2简化的混合模型54.3混合模型的主要参数64.4BJT的频率参数75共射放大电路的频率响应95.1共射放大电路的低频响应95.2共射放大电路的中频响应125.3共射放大电路的

3、高频响应135.4频率改变对共射放大电路输出波形的影响166关于共射放大电路的频率响应的讨论20参考文献21致谢22基于multisim仿真实验的共射放大电路设计与研究1引言晶体管共射放大电路是放大电路的基础，也是模拟电子技术、电工电子技术等课程的经典实验项目，实验内容设计方面广，实践应用性强。实际的共射放大电路中总是存在一些电抗性元件，如电容、电感、电子器件的极间电容以及接线电感与接线电容等。因此，放大电路的输入输出之间的关系必然和信号频率有关。放大电路的频率响应影响电路的失真和工作稳定，是一项很重要的特性。笔者对晶体管共射放大电路的频率响应特性进行了理论分析和计算。借助

4、Multisim的虚拟环境进行计算机模拟仿真，并比较理论计算值和仿真结果的误差。Multisim是IIT公司在20世纪初推出的EWB6.0版本，目前普遍应用的版本为Multisim10.0。它可以实现原理图的捕获、电路分析、电路仿真、仿真仪器测试、射频分析、单片机等高级应用。软件界面友好，操作方便、绘制电路图需要的元件、电路仿真需要的仪器都可以直接从工作平台上选取，运行环境逼真，并提供较为详细的电路分析手段，具有较强的仿真分析能力。软件支持模拟电路、数字电路、模拟数字混合电路以及电工电子技术应用的设计仿真。2背景介绍在实际的共射放大电路中总是存在一些电抗性元件，如电容、电感

5、、电子器件的极间电容以及接线电感与接线电容等。因此，放大电路的输入输出之间的关系必然和信号频率有关。放大电路的频率响应对电路的失真和工作稳定有着重要影响。关于共射放大电路频率响应的研究已经很成熟，理论上的分析及研究成果在很多教科书中已经成为学习电子技术的基础。具体关于用实验室仿真软件对其进行仿真实验并进行结果分析的研究并不常见，此项研究既可以对共射放大电路频率响应的理论结果进行验证，而且在实践中还具有一定的指导意义。3频率响应的基本概念3.1高通电路在放大电路的低频区内，由于耦合电容和射级旁路电容的存在，对信号构成了高通电路，即对于频率足够高的信号电容相当于短路，信号几乎毫

6、无损失的通过；而当信号频率低到一定程度时，电容的容抗不可忽略，信号将在其上产生压降，从而导致放大倍数的数值减小且产生相移。为了便于理解有关频率响应的基本要领，这里将对无源单级RC电路的频率响应加以分析。如图3.1.1所示高通电路中，设输出电压Ůo（R1两端的电压）与输入电压Ůi之比为Ǻu，则Ǻu===(3.1.1)式中ω为输入信号的角频率，RC为回路的时间常数τ，令ωL==,则===(3.1.2)因此，22Ǻu===(3.1.3)将Ǻu用其幅值与相角表示，得出=（3.1.4a）=(3.1.4b)因式3.1.4a表明Ǻu的幅值与频率的函数关系，故称之为Ǻu的幅频特性；因式3.

7、1.4b表明Ǻu的相位与频率的函数关系，故称之为Ǻu的相频特性。由式3.1.4可知。当>>时，，；当时，，；当<<时，，，表明每下降10倍，也下降10倍；当趋于零时，也趋于零，趋于+，由此可见，对于高通电路，频率越低，衰减越大，相移越大；只有当信号频率远高于时，Ůo才约为Ůi。称为下限截止频率，简称下限频率，在该频率下，Ǻu的幅值下降到70.7%相移恰为+。如图3.1.2，上边为幅频特性曲线下边为相频特性曲线。22图3.1.10.70710图3.1.23.2低通电路与耦合电容相反，由于半导体管极间电容的存在，对信号