单管放大电路仿真实验报告

单管放大电路仿真实验报告

一、实验目的

1、 掌握放大电路支流工作点的调整与测量方法。 2、掌握放大电流主要性能指标的测量方法。 3、了解支流工作点对放大电路动态特性的影响。 4、掌握发射极负反馈电阻对放大电路性能的影响。

5、了解信号源内阻Rs对放大电路频带（上限截止频率fH）的影响。

二、实验电路与实验原理图

1、单管放大原理图 Rw100kΩVCCVCC12VRC3.3k¦¸4RB120k¦¸1C210uF3C110uFQ18MRF9011LT1_A*7RE1200¦¸RB215k¦¸5RE21k¦¸RL5.1k¦¸C347uF0RS50¦¸6V15mVrms 10kHz 0° 22、 直流通路

VCC12VRc3.3kΩQ1Rb1kΩBJT_NPN_VIRTUALRe1200ΩV112 V Re21kΩ

将基极偏置电路用戴维南定理等效成电压源，得到支流通路。 开路电压： VBB = VCC*RB2/(RB1 + RB2) 电源内阻： RB = RB1 // RB2

三、实验内容

1、

静态工作点的调整

※ 预习计算

直流工作点的调整

ICQ＝1.0mA时

VRcRCICQ3.3V，VBQREICQVBE1.95V

VCCVBQICQ/VBQ/RB2RB175.4K

'RWRB1RB155.4KVCEQVCC-VBQVRCVBE7.5V ICQ＝2.0mA时

VRcRCICQ6.6V，VBQREICQVBE3.15V

VCCVBQICQ/VBQ/RB2'B1RB140.8K,

RWRB1R20.8KVCEQVCC-VBQVRCVBE3V

由此可以得到扫描参数时的大致范围

要求：调节RW，在ICQ=1mA和2mA时，测量VCEQ的值，并记录RB1的值。

操作：对RW进行参数扫描，通过观察Rc上的电压变化 可以得到

ICQ

（

ICQUcRc）

，

为一

Uc可以通过V（Vcc）-V(4)得到，从而可以在扫描参数设备时通过跟踪Uc得到定值时对应的VCEQ 以及相应的RW。

ICQ仿真结果（设备参数扫描）：

ICQ = 1.0mA时， Rw ≈ 55.7kΩ， VCEQ ≈ 7.49V；

ICQ = 2.0mA时， RW ≈ 20.4kΩ， VCEQ ≈ 2.99V

2．动态特性仿真

要求：在ICQ=1mA和2mA时，测量电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和幅频特性。 其中输入正弦电压信号Vi的幅度为5mV，频率为10kHz。

※ 预习计算

a. 电压增益

ICQ＝1.0mA时

'RL300(3.3//5.11000)76.8 Av.r103000.0261000beVi.V0.ICQ＝2.0mA时

'RL300(3.3//5.11000)Av.153

r103000.026500beVi.

V0.b. 输入电阻

ICQ＝1.0mA时

rbeRB'B(1)VT/ICQ7.8k

Ri  RB1||RB2||rbe4.8k

ICQ＝2.0mA时

rbeRB'B(1)VT/ICQ3.9k

Ri  RB1||RB2||rbe2.9k

c. 输出电阻

Ro RC||rceRC3.3k 仿真结果：

a.ICQ＝1.0mA时

用示波器可以测得：电压放大倍数

AuUoUi473.6696.926

幅频特性可以用波特图示仪测出，如下图：

相频特性曲线：

ICQ=1mA时，|Au|=73.3, |Au|/1.414=51.64为截止频率时的放大倍数, 限截止频率fL=124.715HZ，上限截止频率fH=84.924MHZ。 测输入电阻：

用示波器分别测量R3 左右两侧的动态电位UO1 和UO2，根据式

RiUo2UR3o1Uo2

计算可得输入电阻。如图:

下

Ri6.903504.5K6.9796.903

测输出电阻：

用示波器分别测量电路的开路输出电压

Uoo和带负载输出电压

U0，根据式

UooRo(1)RLU0

计算可得输出电阻。 空载：

带负载：

计算可得：

579.96Ro(1)5.13.1K360.613

a.ICQ＝2.0mA时

用示波器可以测得：电压放大倍数

AuUoUi883.0311296.826

幅频特性可以用波特图示仪测出，如下图

相频特性曲线：

ICQ=2mA时，|Au|=136.2, |Au|/1.414=96.3为截止频率时的放大倍数, 限截止频率fL=239.186HZ，上限截止频率fH=72.165MHZ。 测输入电阻：

用示波器分别测量R3 左右两侧的动态电位UO1 和UO2，根据式

RUo2iUR3o1Uo2

计算可得输入电阻。

下 如图:

Ri6.846502.5K6.9816.846

测输出电阻：

用示波器分别测量电路的开路输出电压

Uoo1)RLU0

Uoo 和带负载输出电压

U0，根据式

Ro(空载：

带负载：

计算可得：

Ro(10381)5.12.8K664.056

3．射级负反馈电阻对动态特性的影响

电路图如下：

VCCVCCXSC2Ext Trig+_A+_+B_XBP1INOUTXSC1R420.4k¦¸R13.3k¦¸8412VExt Trig+_A+_+B_1C210uF3C110uFR310kΩ6V15mVrms 10kHz 0¡ã RB120k¦¸Q12MRF9011LT1_A*7RE1200¦¸R25.1kΩRB215k¦¸05C347uFRE21k¦¸

又示波器可以测得电压放大倍数：

AuUoUi59.4058.56.957

测输入电阻：

用示波器分别测量R3 左右两侧的动态电位UO1 和UO2，根据式

RiUo2R3Uo1Uo2

计算可得输入电阻。

如图:

Ri3.287109K6.9393.287

测输出电阻：

用示波器分别测量电路的开路输出电压

Uoo 和带负载输出电压

U0，根据式

Ro(Uoo1)RLU0

空载：

带负载：

计算可得：

50Ro(1)5.13.3K30

用波特图示仪观察幅频特性：

|Au|=9.29|Au|/1.414=6.57为截止频率时的放大倍数, 下限截止频率fL=18.766HZ，上限截止频率fH=124.03MHZ。