三极管及其放大电路的仿真.docx
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三极管及其放大电路的仿真
三极管及其放大电路的仿真
为1mA,变得到了和书中类似的图。
结论:
从图中可以看出来,在
很小的时候,发现电流
几乎为零,称为死区电压;当
大于1v时,三极管的特性曲线简化成一条曲线。
输出曲线测量
输出特性曲线参数要求:
:
0~12V,步长0.01V;
:
0~100μA,步长:
10μA。
图四-三极管输出曲线测量电路图
步骤:
simulate→analysis→DCsweep
然后开始设定要求,设置输出,最后如图所示:
图5-三极管输出曲线参数
最后分析出来的结果为:
图六-三极管输出曲线
结论:
从图中可以看出来。
输出曲线基本分了三个区
当UCE大于1V时,IC只与IB有关,IC=βIB,此区域也叫线性放大区
当UCE=0~1V,βIB>IC,也叫饱和区。
造成饱和的原因是由于发射区发射的电子多,没有被完全收集到集电区。
发射有余,收集不足
IB=0;IC=ICEO;UBE<死区电压,该区称为截止区。
2基本放大电路设计
设计的电路图如图所示:
图七-基本放大电路电路图
可以通过改变RB的阻值来调整
的值,从而到最后使
接近6V。
合理选择RB和RC,亦可使发射结正偏,集电结反偏。
利用参数扫描,确定RB的值:
图八-设定扫描RB的参数
确定RB的值为1.7MΩ。
启动电路,观察波形:
图九-放大电路输出波形
可以看出来,波形完好,没有失真。
注意到波形最后反相,原因是
电流的方向是相同的,所以在测量的时候回产生反相。
放大倍数:
88.3381
图十-放大电路幅频特性曲线
带宽:
17.1MHz
图十一-放大电路幅频特性曲线
带宽有一定范围主要是因为电容的影响,当频率很大或很小的时候就要考虑到电容对电路的影响。
3分压式偏置放大电路设计
电路图:
图十二-分压式放大电路
采用分压的方式确定基极电压,同时因为有RE旁边的旁路电容的作用,在分析直流通路的时候并不用考虑RE的作用。
通过参数扫描确定RE的值:
图十三-设定扫描RE参数
分析出来比较合适的电阻值为1.64k
。
进行仿真,波形为:
图十四-分压式放大电路输出波形
进行交流分析,频率特性曲线为:
图十五-分压式电路幅频特性曲线
从中可以看出放大倍数为71.11,和基本放大电路中的共基级放大倍数差不多,原因是二者放大倍数计算值相同,均为
而
带宽为16.9696MHz
图十六-分压式幅频特性曲线
4负反馈多级放大
1多级放大电路
多级放大电路为:
图十七-多级放大电路及输出波形
从图上可以看出来波形是严重失真的,因为两次放大,放大倍数太大,超过了三极管可以承载的范围,所以输出曲线既饱和又截止,严重失真。
加入负反馈可以使电路变的稳定。
若要求放大倍数为100倍,而
为100
,所以
为10k
.
2负反馈电路:
图十八-负反馈电路
可以看到波形现在很稳定。
可以测量放大倍数92.2386,基本复合预期。
负反馈可以提高放大倍数的稳定性,拓展通频带的宽度
放大倍数:
图十九-负反馈电路幅频特性曲线
频宽:
3.6267MHz
图二十-负反馈电路幅频特性曲线
输入电阻的测量:
图二十一-输入电阻测量
测量
和
的值,则有
带入数据可以计算出来,
=199.8
输出电阻:
其中
是输出端空载时的电压,
是输出端接入负载时的输出电压
无负载:
图二十二-输出电阻无负载测量
有负载:
图二十三-输出电阻有负载测量
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- 三极管 及其 放大 电路 仿真