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一实验目的熟悉Multisim的使用方法,了解元件库、分析功能、虚拟仪表等功能。使用multisim分析和设计电子电路。二,实验设备MultisimV13三,实验内容1三极管特性曲线测量三极管:2N2222A。特点:小功率NPN型三极管。I输入曲线测量:输入特性曲线参数要求::0~1.5V,步长0.01V;:0~12V,步长0.2V。图1-三极管输入曲线测量电路图通过对逐点扫描,每次变化一个Vcc,便可以得到一个变化曲线步骤:simulate→analysis→DC sweep然后开始设定要求,设置输出,最后如图所示:图二-三极管输入曲线参数设定最后分析出来的结果为:图三-三极管输入曲线注:在最开始的输入曲线下还需设置一下纵轴的值。因为从图中可以看到到了200mA,显然是不可能的,所以要设置一下的值,设置为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。II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→DC sweep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①当UCE大于1V时,IC只与IB有关,IC=IB,此区域也叫线性放大区②当UCE =0~1V, IBIC,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③IB=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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