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
2、 直流通路
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=时
VRcRCICQ3.3V,VBQREICQVBE1.95V
RB1VCCVBQICQ/VBQ/RB2'B175.4K
RWRB1R55.4KVCEQVCC-VBQVRCVBE7.5V ICQ=时
VRcRCICQ6.6V,VBQREICQVBE3.15V
VCCVBQICQ/VBQ/RB2'B1RB140.8K,
RWRB1R20.8KVCEQVCC-VBQVRCVBE3V
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(
ICQUcRc)
,
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 = 时, Rw ≈ Ω, VCEQ ≈ ;
ICQ = 时, RW ≈ Ω, VCEQ ≈
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=时
'RL300(3.3//5.11000)76.8 Av.r103000.0261000beVi.V0.ICQ=时
'RL300(3.3//5.11000)Av.153
rbe103000.026500Vi.
V0.b. 输入电阻
ICQ=时
rbeRB'B(1)VT/ICQ7.8k
Ri RB1||RB2||rbe4.8k
ICQ=时
rbeRB'B(1)VT/ICQ3.9k
Ri RB1||RB2||rbe2.9k
c. 输出电阻
Ro RC||rceRC3.3k 仿真结果:
=时
用示波器可以测得:电压放大倍数
•AUou473.66.92669U•i
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|=, |Au|/=为截止频率时的放大倍数, 上限截止频率fH=。 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
RiUo2U•R3o1Uo2
计算可得输入电阻。如图:
下限截止频率fL=, 6.903Ri•504.5K6.9796.903
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)•5.13.1K360.613
=时
用示波器可以测得:电压放大倍数
AuUoUi••883.0311296.826
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|=, |Au|/=为截止频率时的放大倍数, 下限截止频率fL=,上限截止频率fH=。 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
RiUo2•R3Uo1Uo2
计算可得输入电阻。
如图:
Ri6.846•502.5K6.9816.846
Uoo测输出电阻:
用示波器分别测量电路的开路输出电压
Uoo1)•RLU0
和带负载输出电压
U0,根据式
Ro(空载: 带负载:
计算可得:
1038Ro(1)•5.12.8K664.056
3.射级负反馈电阻对动态特性的影响
电路图如下:
又示波器可以测得电压放大倍数:
AuUoUi••59.4058.56.957
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
RiUo2•R3Uo1Uo2
计算可得输入电阻。
如图:
Ri3.287•109K6.9393.287
Uoo测输出电阻:
用示波器分别测量电路的开路输出电压
Uoo1)•RLU0 和带负载输出电压
U0,根据式
Ro(
空载: 带负载:
计算可得:
R50o(301)•5.13.3K
用波特图示仪观察幅频特性:
|Au|=|Au|/=为截止频率时的放大倍数, 下限截止频率fL=,上限截止频率fH=。
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