数字电子实验2 单极共射放大电路.doc

实 验 报 告 实验名称： 单极共射放大电路 课程名称： 电子技术实验（模拟） 院系部： 专业班级： 学生姓名： 学号： 一、实验目的 进一步学习multisim 2001软件的使用方法。 进一步学习如何改变元器件的模型参数。 学会使用Multisim分析单级放大电路各种性能指标的一般步骤，进一步学习如何使用Multisim 2001中的后处理程序。 二、实验步骤 1.电路原理图 图2-1 单极共射放大电路 根据元件参数进行静态工作点分析： 已知VCC=12V，RB=1.2M欧姆，Rc=40k欧姆，晶体管的β≈200（估计值）。 图2-1电路的静态工作点可由以下几个关系式确定： UB=UBE=0.7V IB=(VCC-UBE）/RB =(12-0.7)/1.2M=9.4μA IC≈IE= IB*β=（9.4*0.001）*200≈1.88mA UC=VCC-IC *RC=12-（1.88*0.001）*4000=4.48V 2.直流工作点分析 图2-2 直流工作点仿真结果 如图，得V3=UB=UBE≈0.645V，与根据参数计算值0.7V接近； IC≈|vvcc#branch|-(VCC-V3）/RB =2.02m-（12-0.645）/1.2M=2.01mA （计算值1.88mA） UC=V2≈3.950V，与根据参数计算值4.48V接近。 3.输入输出波形分析 图2-3 瞬态分析结果 （red）输出波形 （blue）输入波形 在输入电压幅值为1mV，频率为1kHz正弦波时，输入、输出波形如图2-3所示。 由图可观察输入输出波形频率相同，相位相反。故得共射放大电路的特性是反向放大。 交流分析 图2-4交流分析结果 观察放大电路的频率额响应 图2-5 电压增益 定义dB（vo/vi）放大电路的电压增益。电压增益的波形图如图2-5所示。 图2-6 游标 激活游标，从红色游标的纵坐标y1显示的当前游标值中可以读得增益电压为43.3174dB。将红色游标移向高频区，观察y2的变化，当它从中频区的值下降约3dB，即如图2-6中约得40.3753dB，得出上限截止频率x2=19.1319MHz。 2-7 游标 同理，如图2-7所示，得出下限截止频率x1=2.0986kHz。 图2-8 输入阻抗 求输入阻抗： 定义输出波形函数为vi/vv1#branch，输入阻抗的波形如图2-8所示。从y1显示的当前游标值中可以读得输入阻抗为2.7860k欧姆。 求输出阻抗： 图2-9 求输出阻抗的电路连接图 按图2-9修改连接电路，交流分析的仿真结果如2-10图所示。 图2-10交流分析结果 定义输出波形函数为v0/vv1#branch。从图2-11的y1显示的当前游标值中可以读得输入阻抗为3.7189k欧姆。 图2-11 输出阻抗 三、讨论与结论 1.如何分析确定合适的静态工作点 放大器的基本任务是不失真地放大信号，实现输入变化量对输出变化量的控制作用，要使放大器正常工作，除要保证放大电路正常工作的电压外，还要有合适的静态工作点。放大器的静态工作点是指放大器输入端短路时，流过电路直流电流IBQ、ICQ及管子C、E极之间的直流电压UCEQ和B、E极的直流电压UBEQ。 工作点偏高，输出信号易产生饱和失真；工作点偏低，输出波形易产生截止失真。但当输入信号过大时，管子将工作在非线性区，输出波形会产生双向失真。当输出波形不很大时，静态工作点的设置应偏低，以减小电路的表态损耗。 得到电压增益的特性曲线的方法 定义db（vo/vi）放大电路的电压增益。“Add Trace”增加电压增益的波形图。 得到放大电路的输出电阻的方法 定义输出波形函数为vi/vv1#branch，得输入阻抗的波形图。利用游标，观测中频区稳定纵坐标读值为输入阻抗。 实验2 单极共射放大电路 - 6 -