共射極放大電路的設(shè)計(jì)與Pspice的仿真驗(yàn)證

1、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程團(tuán)隊(duì)研究項(xiàng)目報(bào)告項(xiàng)目名稱： 項(xiàng)目 2 院 系： 工學(xué)院電氣與信息工程系 專業(yè)班級： 自動(dòng)化112班 團(tuán)隊(duì)組號： 1號 團(tuán)隊(duì)成員： 指導(dǎo)教師：填寫日期： 項(xiàng)目成績： 一、研究項(xiàng)目的任務(wù)與要求設(shè)計(jì)一個(gè)共射極的放大電路設(shè)計(jì)指標(biāo)： 1. 電路有合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，其電壓放大倍數(shù)Av > 20、輸入電阻Ri > 3K、輸出電阻Ro 5.1K及頻帶Fh > 100KHz，負(fù)載電阻RL為5.1 K。 2. 討論什么情況下會(huì)產(chǎn)生失真并分析產(chǎn)生什么失真，研究如何能消除或減少非線性失真？參考電路：二、團(tuán)隊(duì)成員分工成員姓名本研究項(xiàng)目中承擔(dān)的工作貢獻(xiàn)度(%)備注組長成員成員成員三、

2、研究思路與步驟（理論推導(dǎo)部分）1、研究思路：我們采用的電路模型是老師所給的分壓式電流負(fù)反饋工作點(diǎn)穩(wěn)定電路。它的基極-射極偏置電路由、基極電阻、和射極電阻組成，常稱為基極分壓式射極偏置電路。分析直流通路穩(wěn)定電路靜態(tài)工作點(diǎn)的原理及過程：當(dāng)、的阻值大小選擇適當(dāng)，能滿足流經(jīng)的電流大大大于，使得和上的電流近似相等時(shí)，可認(rèn)為基極直流電位基本上為一固定值，即，與環(huán)境溫度幾乎無關(guān)，在此條件下，當(dāng)溫度升高引起靜態(tài)電流（）增加時(shí)，發(fā)射極直流電位也增加。由于基極電位基本固定不變，因此外加在發(fā)射結(jié)上的電壓將自動(dòng)減小，使跟著減小，結(jié)果抑制了的增加，使基本維持不變，達(dá)到自動(dòng)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)的目的。當(dāng)溫度降低時(shí)，各電量向相反

3、變化，Q點(diǎn)也能穩(wěn)定。同時(shí)將分成兩部分串聯(lián)，一部分小電阻，一部分大電阻。在大電阻兩端并聯(lián)一個(gè)大電容，由于電容有隔離直流，傳送交流的作用，因此，在兩端并聯(lián)電容后，對靜態(tài)工作點(diǎn)沒有影響，對動(dòng)態(tài)工作情況會(huì)產(chǎn)生影響，即電容對上的交流信號有旁路的作用。為增強(qiáng)電路穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)Q點(diǎn)的效果，同時(shí)兼顧其他指標(biāo)，工程上一般取=（35）V，流經(jīng)的電流=（510），這就要求偏置電阻應(yīng)滿足。步驟：小信號仿真模型：根據(jù)題目要求Av = 25，并且輸入電阻Ro =5.1K、負(fù)載電阻RL為5.1 K。根據(jù) 若 所以 =102為使靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定設(shè)置=2.9K，并在其兩端并上旁路電容。同時(shí)根據(jù)工程上的要求=（35）V，流經(jīng)的電流

4、=（510），這就要求偏置電阻應(yīng)滿足。根據(jù) 求得 =50K =35K 輸入電阻=4.15K但由于理論與實(shí)際存在的誤差，實(shí)際=78仿真圖如下：2、研究思路：根據(jù)上述設(shè)計(jì)的電路圖，通過改變參數(shù)來分析什么時(shí)候會(huì)產(chǎn)生失真。步驟：首先通過移動(dòng)靜態(tài)工作點(diǎn)，會(huì)使輸出出現(xiàn)失真公式： A、當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)過高時(shí)將出現(xiàn)截止失真，更具上述公式or，理論上還可以通過增大都可以使電路出現(xiàn)截止失真。并且失真出現(xiàn)在輸入回路，表現(xiàn)為頂部失真。B、當(dāng)靜態(tài)工作點(diǎn)過低時(shí)會(huì)出現(xiàn)飽和失真，根據(jù)上述公式or理論上還可以減小都可以出現(xiàn)截止失真。并且出現(xiàn)在輸出回路，表現(xiàn)為底部失真。C、當(dāng)輸入信號的幅值過大時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)失真，這是根據(jù)的大小可能先出

5、現(xiàn)截止失真也可能先出現(xiàn)飽和失真。根據(jù)計(jì)算以及靜態(tài)仿真： =5.620V=0.651V所以=4.969V首先出現(xiàn)飽和失真。四、繪制Pspice電路圖及仿真驗(yàn)證2電壓放大倍數(shù)曲線;輸入電阻曲線：波特圖曲線：截止失真（頂部失真）：飽和失真（底部失真）：由于輸入型號賦值過大出現(xiàn)的失真：同時(shí)出現(xiàn)兩種失真：五、理論推導(dǎo)與仿真驗(yàn)證的結(jié)果對比與分析放大倍數(shù)由仿1真結(jié)果看出25.15025倍；輸入電阻Ri=4.164k> 3K；計(jì)算通頻帶f = fH .fL =10.68000meg-19.8242910.06MHz>100KHz符合題目要求仿真結(jié)果與推導(dǎo)過程一致。同時(shí)通過改變靜態(tài)工作點(diǎn)和輸入信號源

6、幅值，同樣的出了響應(yīng)的失真結(jié)果，仿真結(jié)果與理論推導(dǎo)一致。六、研究結(jié)果的應(yīng)用射極偏置電路，是指能把微弱的信號放大的電路，是構(gòu)成其他模擬電路（如濾波、振蕩、穩(wěn)壓等功能電路）的基本單元電路，大多數(shù)模擬電子系統(tǒng)中都應(yīng)用了不同類型的放大電路?！胺糯蟆笔亲罨镜哪M信號處理功能，其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)能量的控制（即能量的轉(zhuǎn)換）：用能量比較小的輸入信號來控制另一個(gè)能源，使輸出端的負(fù)載上得到能量比較大的信號。放大的對象是變化量，放大的前提是傳輸不失真。具體的生活應(yīng)如，音響設(shè)備、收音機(jī)等等。七、電路的硬件制作及性能測試（無要求可省略）無八、總結(jié)與體會(huì)這是本學(xué)期模擬電子技術(shù)課的第二次團(tuán)隊(duì)大作業(yè)，由于經(jīng)歷了寒假的“漸忘期”，在上一次的團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目一中對軟件的操作有了些生疏。有了第一次團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目一的預(yù)熱，這次的項(xiàng)目上手起來也順手的多，各個(gè)成員的配合更加默契，分工更加明確，因此這次的團(tuán)隊(duì)成果也使整個(gè)團(tuán)隊(duì)感到滿意。這次的作業(yè)是設(shè)計(jì)一個(gè)共射極的放大電路，在一定的條件下討論什么情況下會(huì)產(chǎn)生失真并分析產(chǎn)生什么失真，