03-單級(jí)共射共射共集放大電路2ppt課件

1、第二階段實(shí)驗(yàn)第二階段實(shí)驗(yàn)SPICESPICE仿真及分立元件電路實(shí)仿真及分立元件電路實(shí)驗(yàn)驗(yàn) SPICE SPICE仿真單級(jí)放大電路、共射仿真單級(jí)放大電路、共射- -共集共集放大電路）放大電路） 單級(jí)共射放大電路實(shí)驗(yàn)二）單級(jí)共射放大電路實(shí)驗(yàn)二） 共射共射- -共集放大電路共集放大電路 （實(shí)驗(yàn)四）（實(shí)驗(yàn)四）目的：目的： 學(xué)會(huì)仿真軟件使用學(xué)會(huì)仿真軟件使用 學(xué)習(xí)利用仿真手段分析設(shè)計(jì)電子電路學(xué)習(xí)利用仿真手段分析設(shè)計(jì)電子電路Spice仿真仿真o 軟件簡(jiǎn)介軟件簡(jiǎn)介o 仿真步驟仿真步驟o 放大電路各種性能指標(biāo)的仿真方法放大電路各種性能指標(biāo)的仿真方法o 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容Capture主窗口主窗口項(xiàng)目管理器窗口當(dāng)前

2、活動(dòng)的仿真分析簡(jiǎn)要表繪圖便捷工具欄電路圖編輯窗口項(xiàng)目管理器窗口項(xiàng)目管理器窗口Project Manager）元器件類型和關(guān)鍵字元器件類型和關(guān)鍵字元器件類型和關(guān)鍵字模型參數(shù)模型參數(shù)模型參數(shù) 元器件符號(hào)庫(kù)元器件符號(hào)庫(kù)元器件符號(hào)庫(kù)PSpice A/D仿真功能簡(jiǎn)介仿真功能簡(jiǎn)介仿真功能簡(jiǎn)介PSpice A/D仿真功能簡(jiǎn)介仿真功能簡(jiǎn)介o每一個(gè)仿真簡(jiǎn)要表每一個(gè)仿真簡(jiǎn)要表Simulation ProfileSimulation Profile必須并且只必須并且只能包含上述能包含上述4 4種基本類型中的一種，但可以同時(shí)包含多種基本類型中的一種，但可以同時(shí)包含多個(gè)可選類型。個(gè)可選類型。o直流掃描分析直流掃描分析D

3、C SweepDC Sweep中，包含有二級(jí)掃描中，包含有二級(jí)掃描Secondary SweepSecondary Sweep的可選類型。的可選類型。o除了可選分析類型外，除了可選分析類型外，4 4種基本分析類型還可以附加可種基本分析類型還可以附加可選的輔助分析功能。選的輔助分析功能。o由表中看出，經(jīng)過(guò)不同的組合設(shè)置，由表中看出，經(jīng)過(guò)不同的組合設(shè)置，PSpice A/DPSpice A/D能完成能完成相當(dāng)復(fù)雜和全面的仿真分析，可以滿足不同用戶的需要。相當(dāng)復(fù)雜和全面的仿真分析，可以滿足不同用戶的需要。PSpice A/D集成環(huán)境集成環(huán)境集成環(huán)境仿真進(jìn)程顯示窗口當(dāng)前活動(dòng)的仿真分析簡(jiǎn)要表仿真結(jié)果顯示

4、窗口輸出窗口仿真結(jié)果窗口標(biāo)簽PSpice A/D中的有關(guān)規(guī)定中的有關(guān)規(guī)定 比例因子比例因子 oPSpice A/DPSpice A/D中不區(qū)分大小寫中不區(qū)分大小寫o要特別注意要特別注意M M與與MEGMEG的差別的差別oM10-3M10-3oMEG 106MEG 106o例如要表示例如要表示100100兆赫茲的頻率時(shí)，必須寫成兆赫茲的頻率時(shí)，必須寫成100MEG100MEG，而不，而不能是能是100M100M。否則。否則PSpice A/DPSpice A/D將其理解為將其理解為100100毫赫茲。毫赫茲。PSpice A/D中的有關(guān)規(guī)定中的有關(guān)規(guī)定 單位單位 oPSpice A/DPSpic

5、e A/D仿真運(yùn)行的結(jié)果都是以仿真運(yùn)行的結(jié)果都是以A A、V V、HzHz、W W瓦瓦等標(biāo)準(zhǔn)單位的形式確定，且省略了單位。等標(biāo)準(zhǔn)單位的形式確定，且省略了單位。 分隔符分隔符 n在在PSpice A/DPSpice A/D的有關(guān)編輯窗中輸入多個(gè)參數(shù)值或表達(dá)的有關(guān)編輯窗中輸入多個(gè)參數(shù)值或表達(dá)式時(shí)，數(shù)值之間或表達(dá)式之間用逗號(hào)或空格分開(kāi)，多式時(shí)，數(shù)值之間或表達(dá)式之間用逗號(hào)或空格分開(kāi)，多個(gè)空格等效于一個(gè)空格。個(gè)空格等效于一個(gè)空格。 表達(dá)式及運(yùn)算符表達(dá)式及運(yùn)算符 主要函數(shù)主要函數(shù)FunctionsFunctions） 仿真步驟仿真步驟 （1 1新建仿真設(shè)計(jì)項(xiàng)目；新建仿真設(shè)計(jì)項(xiàng)目；（2 2輸入電路結(jié)構(gòu)；輸入

6、電路結(jié)構(gòu)；（3 3編輯修改電路元器件標(biāo)號(hào)和參數(shù)值，包括直流電源編輯修改電路元器件標(biāo)號(hào)和參數(shù)值，包括直流電源和信號(hào)源參數(shù)；和信號(hào)源參數(shù)；（4 4創(chuàng)建仿真簡(jiǎn)要表創(chuàng)建仿真簡(jiǎn)要表Simulation ProfileSimulation Profile），設(shè)置分），設(shè)置分析功能；析功能；（5 5執(zhí)行仿真；執(zhí)行仿真；（6 6仿真結(jié)果分析及輸出。仿真結(jié)果分析及輸出。放大電路各種性能指標(biāo)的仿真方法放大電路各種性能指標(biāo)的仿真方法略參看講義）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容n 用仿真方法完成單級(jí)共射放大電路實(shí)驗(yàn)用仿真方法完成單級(jí)共射放大電路實(shí)驗(yàn)P59 P59 實(shí)驗(yàn)二）實(shí)驗(yàn)二）n 用仿真方法完成共射用仿真方法完成共射- -共集放大

7、電路實(shí)驗(yàn)共集放大電路實(shí)驗(yàn)P67 P67 實(shí)驗(yàn)四）實(shí)驗(yàn)四）n * *用仿真方法完成差分放大電路實(shí)驗(yàn)用仿真方法完成差分放大電路實(shí)驗(yàn)P91 P91 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)十和精密全波整流電路十和精密全波整流電路P98 P98 實(shí)驗(yàn)十二）實(shí)驗(yàn)十二）PSPICE仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告o采用采用wordword文檔形式文檔形式o將電路圖、波形、曲線等結(jié)果復(fù)制到報(bào)告中將電路圖、波形、曲線等結(jié)果復(fù)制到報(bào)告中o結(jié)果分析結(jié)果分析n報(bào)告上載：報(bào)告上載：n F/Incoming/03F/Incoming/03n級(jí)級(jí)PSPICEPSPICE仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告上載按班號(hào)存放）仿真實(shí)驗(yàn)

8、報(bào)告上載按班號(hào)存放）本卷須知本卷須知o文件名和文件夾名稱不能使用中文字符文件名和文件夾名稱不能使用中文字符o每一個(gè)項(xiàng)目建立一個(gè)單獨(dú)的文件夾每一個(gè)項(xiàng)目建立一個(gè)單獨(dú)的文件夾PSPICE資源資源n課堂同步：課堂同步：n 8/dzjsjc8/dzjsjcn 點(diǎn)擊左下角點(diǎn)擊左下角“課堂同步課堂同步”，有本學(xué)期實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有本學(xué)期實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，老師教案及其他相關(guān)信息。老師教案及其他相關(guān)信息。wSPICE9.2SPICE9.2軟件使用教程軟件使用教程 （自編講義，南一樓東（自編講義，南一樓東209209有售有售 ）w軟件下載軟件下載: :w Ftpeda.hust.

9、edu/eda-software/cadence F/eda-software/cadence專欄專欄w “ “ORCAD9.2ORCAD9.2完全版完全版.ISO”.ISO”w或或“OrCad_9.23_ Unison Suite.ISO”O(jiān)rCad_9.23_ Unison Suite.ISO”單級(jí)共射放大電路單級(jí)共射放大電路Q2NPN+C110uFRb1211KRe151Re21K+ C310uFRbb15KRp100KRc5.1K+C210uFRl5.1K+12VVobcVie實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容w測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)w測(cè)試電壓放大倍數(shù)，記錄輸入輸出波形

10、測(cè)試電壓放大倍數(shù)，記錄輸入輸出波形w測(cè)量輸入輸出電阻測(cè)量輸入輸出電阻w測(cè)量通頻帶測(cè)量通頻帶Bwf(h)-f(l)w觀察飽和失真、截止失真，記錄波形觀察飽和失真、截止失真，記錄波形電路組裝與測(cè)試電路組裝與測(cè)試特別注意：特別注意： 1. 1. 所有交流量均用示波器測(cè)試。所有交流量均用示波器測(cè)試。 2. 2. 發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要用發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要用測(cè)試方法排查故障。測(cè)試方法排查故障。 3. 3. 實(shí)驗(yàn)前，先用萬(wàn)用表測(cè)出實(shí)驗(yàn)前，先用萬(wàn)用表測(cè)出 值。值。電路調(diào)試電路調(diào)試發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要學(xué)會(huì)用測(cè)試方法排查故障。發(fā)現(xiàn)電路不能正常工作，要學(xué)會(huì)用測(cè)試方法排查故障。例例1 1： 如果輸入正弦

11、信號(hào)后，在示波器上無(wú)法觀察到正常的輸如果輸入正弦信號(hào)后，在示波器上無(wú)法觀察到正常的輸出波形，問(wèn)可能的故障有哪些？出波形，問(wèn)可能的故障有哪些？1 1示波器信號(hào)線、信號(hào)源的信號(hào)線有問(wèn)題示波器信號(hào)線、信號(hào)源的信號(hào)線有問(wèn)題2 2信號(hào)源使用不正確、示波器使用不正確信號(hào)源使用不正確、示波器使用不正確穩(wěn)壓電源使用不正確穩(wěn)壓電源使用不正確3 3電路靜態(tài)工作點(diǎn)不正常電路靜態(tài)工作點(diǎn)不正常電路連接錯(cuò)誤電路連接錯(cuò)誤電路參數(shù)錯(cuò)誤電路參數(shù)錯(cuò)誤三極管管腳接錯(cuò)三極管管腳接錯(cuò)電路調(diào)試電路調(diào)試怎樣排查？怎樣排查？1 1示波器信號(hào)線、信號(hào)源的信號(hào)線有問(wèn)題示波器信號(hào)線、信號(hào)源的信號(hào)線有問(wèn)題2 2信號(hào)源使用不正確、示波器使用不正確信號(hào)

12、源使用不正確、示波器使用不正確將示波器的信號(hào)線直接接到示波器提供的方波將示波器的信號(hào)線直接接到示波器提供的方波信號(hào)源上，觀察示波器是否顯示方波信號(hào)信號(hào)源上，觀察示波器是否顯示方波信號(hào)用上述方法可以判斷任何信號(hào)線是否有問(wèn)題用上述方法可以判斷任何信號(hào)線是否有問(wèn)題將信號(hào)源輸出的信號(hào)線直接與示波器的信號(hào)線將信號(hào)源輸出的信號(hào)線直接與示波器的信號(hào)線連接，觀察示波器是否有正常波形顯示，調(diào)整連接，觀察示波器是否有正常波形顯示，調(diào)整信號(hào)源相關(guān)按鈕和旋鈕信號(hào)源相關(guān)按鈕和旋鈕電路調(diào)試電路調(diào)試怎樣排查？怎樣排查？穩(wěn)壓電源使用不正確用萬(wàn)用表測(cè)試）穩(wěn)壓電源使用不正確用萬(wàn)用表測(cè)試）3 3電路靜態(tài)工作點(diǎn)不正常電路靜態(tài)工作點(diǎn)不

13、正常電路連接錯(cuò)誤目視檢查）電路連接錯(cuò)誤目視檢查）電路參數(shù)錯(cuò)誤用萬(wàn)用表測(cè)試）電路參數(shù)錯(cuò)誤用萬(wàn)用表測(cè)試）三極管管腳接錯(cuò)目視檢查）三極管管腳接錯(cuò)目視檢查）用萬(wàn)用表測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)用萬(wàn)用表測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)VE、VCE、VB等），等），與理論估算值比較與理論估算值比較電位器未調(diào)整到正確阻值調(diào)整電位器后再測(cè)靜電位器未調(diào)整到正確阻值調(diào)整電位器后再測(cè)靜態(tài)工作點(diǎn)）態(tài)工作點(diǎn)）電路調(diào)試電路調(diào)試?yán)? 2： 如果例如果例1 1中的故障都排除了，仍然無(wú)法在示波中的故障都排除了，仍然無(wú)法在示波器上觀察到正常波形怎么辦？器上觀察到正常波形怎么辦？用用“信號(hào)尋跡法排查信號(hào)尋跡法排查 即沿著信號(hào)即沿著信號(hào) 的流向，用示波器由前級(jí)的

14、流向，用示波器由前級(jí)到后級(jí)或者相反），逐級(jí)觀察波形及幅值的到后級(jí)或者相反），逐級(jí)觀察波形及幅值的變化情況，如哪一級(jí)異常，則故障就在該級(jí)。變化情況，如哪一級(jí)異常，則故障就在該級(jí)。電容故障有時(shí)不影響靜態(tài)值，但明顯影響動(dòng)態(tài)值電容故障有時(shí)不影響靜態(tài)值，但明顯影響動(dòng)態(tài)值電路調(diào)試電路調(diào)試本實(shí)驗(yàn)電路調(diào)試的較有效的方法和次序是：本實(shí)驗(yàn)電路調(diào)試的較有效的方法和次序是：電路組裝完畢且通電后，首先測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)電路組裝完畢且通電后，首先測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)調(diào)整電位器，使工作點(diǎn)處于合適的位置調(diào)整電位器，使工作點(diǎn)處于合適的位置VE=1.2VE=1.21.8V1.8V） （如果無(wú)法調(diào)到合適的位置，則可能是例（如果無(wú)法調(diào)到合適的

15、位置，則可能是例1 1中中3 3所列所列的故障的故障) )將信號(hào)源的信號(hào)直接輸入示波器，調(diào)整出符合要求的信號(hào)將信號(hào)源的信號(hào)直接輸入示波器，調(diào)整出符合要求的信號(hào)再將信號(hào)接入放大電路的輸入端再將信號(hào)接入放大電路的輸入端分別用示波器的兩個(gè)輸入通道，同時(shí)觀察輸入、輸出波形分別用示波器的兩個(gè)輸入通道，同時(shí)觀察輸入、輸出波形有正常輸出波形后，再按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行測(cè)試有正常輸出波形后，再按實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行測(cè)試電路調(diào)試電路調(diào)試本實(shí)驗(yàn)電路調(diào)試的較有效的方法和次序是：本實(shí)驗(yàn)電路調(diào)試的較有效的方法和次序是：靜靜態(tài)態(tài)測(cè)測(cè)試試驗(yàn)驗(yàn)證證信信號(hào)號(hào)信信號(hào)號(hào)接接入入電電路路同時(shí)觀測(cè)同時(shí)觀測(cè)輸入、輸輸入、輸出波形出波形按要求測(cè)按要求測(cè)試

16、結(jié)果試結(jié)果 請(qǐng)閱讀請(qǐng)閱讀42頁(yè)頁(yè)48頁(yè)的內(nèi)容，特頁(yè)的內(nèi)容，特別是別是3.2節(jié)節(jié)測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn)測(cè)試靜態(tài)工作點(diǎn) Vi Vi為為f f1KHz1KHz，VppVpp60mv60mv正弦波，調(diào)節(jié)正弦波，調(diào)節(jié)RpRp和信和信號(hào)幅值，使號(hào)幅值，使VoVo最大不失真。關(guān)閉信號(hào)源，用萬(wàn)用最大不失真。關(guān)閉信號(hào)源，用萬(wàn)用表測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)表表測(cè)量靜態(tài)工作點(diǎn)表.1）什么叫什么叫“最大不失真最大不失真”？怎樣調(diào)到怎樣調(diào)到“最大不失真最大不失真”？測(cè)試電壓放大倍數(shù)，記錄輸入輸出波形測(cè)試電壓放大倍數(shù)，記錄輸入輸出波形Av=Vopp/VippAv=Vopp/Vipp定性記錄定性記錄Vi Vi 和和VoVo波形

17、，注意記錄特征參數(shù)值波形，注意記錄特征參數(shù)值注意兩者之間的相位關(guān)系注意兩者之間的相位關(guān)系特別注意：特別注意： 所有交流量均用示波器測(cè)試所有交流量均用示波器測(cè)試測(cè)量輸入輸出電阻測(cè)量輸入輸出電阻按指導(dǎo)書要求測(cè)量計(jì)算輸入電阻按指導(dǎo)書要求測(cè)量計(jì)算輸入電阻分別測(cè)量輸出帶負(fù)載時(shí)和開(kāi)路時(shí)的分別測(cè)量輸出帶負(fù)載時(shí)和開(kāi)路時(shí)的Vo值，計(jì)值，計(jì)算輸出電阻。算輸出電阻。如果輸出開(kāi)路時(shí)，發(fā)現(xiàn)如果輸出開(kāi)路時(shí)，發(fā)現(xiàn)Vo出現(xiàn)失真，則要減出現(xiàn)失真，則要減小輸入信號(hào)的幅值，直到失真消失，然后再重小輸入信號(hào)的幅值，直到失真消失，然后再重新分別測(cè)量開(kāi)路和帶負(fù)載時(shí)的新分別測(cè)量開(kāi)路和帶負(fù)載時(shí)的Vo值。值。測(cè)量通頻帶測(cè)量通頻帶記錄記錄f1K

18、Hz時(shí)的時(shí)的Avo減小減小f，直到，直到Avl0.707*Avo，記錄，記錄f(l)增大增大f，直到，直到Avh0.707*Avo，記錄，記錄f(h)（調(diào)整（調(diào)整f時(shí)，一定要用示波器監(jiān)視時(shí)，一定要用示波器監(jiān)視Vi的幅值，的幅值，保證幅值不變）保證幅值不變）通頻帶通頻帶Bwf(h)-f(l)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)表格，繪制頻譜圖根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)表格，繪制頻譜圖觀察飽和失真、截止失真，記錄波形觀察飽和失真、截止失真，記錄波形調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)Rp使使Vo處于飽和失真，用萬(wàn)用表測(cè)量處于飽和失真，用萬(wàn)用表測(cè)量電路的靜態(tài)工作點(diǎn)表電路的靜態(tài)工作點(diǎn)表4.2.2）調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)Rp使使Vo處于截止失真，用萬(wàn)用表測(cè)量處于截止失真，用萬(wàn)用表測(cè)

19、量電路的靜態(tài)工作點(diǎn)表電路的靜態(tài)工作點(diǎn)表4.2.2）記錄兩種狀態(tài)下的記錄兩種狀態(tài)下的Vo波形波形共射共射- -共集放大電路共集放大電路 + *Rb11 51k Rc1 5.1k Rb12 10k C1 10F 1k Re12 c b e Re11 51 C3 + 10F Ce 47F + T1 T1 S c b 3.3k Re2 T2 C2 + 10F 5.1k RL 100k Rp 200k280k Rb2 C +12V +VCC vo + - vi + - vo1 + - e 200pF 共射共射共集共集原理圖原理圖6868頁(yè)）頁(yè)）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、正確組裝電路、正確組裝電路2、分別測(cè)量?jī)?/p>

20、級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)表、分別測(cè)量?jī)杉?jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)表4.4.1）ICQ/mAVCEQ/VVBEQ/V T1T23 3、測(cè)量電路的放大倍數(shù)，并計(jì)算輸出電阻、測(cè)量電路的放大倍數(shù)，并計(jì)算輸出電阻RoRo表表.2）4 4、觀察記錄波形、觀察記錄波形vivi、vo1vo1、vovo圖圖.2）5 5、測(cè)量通頻帶、測(cè)量通頻帶fHfH、fLfL）Vi峰峰-峰值峰值Vo1RL1= Vo1RL1=5.1KVo1合上合上SVo RL= Vo RL=5.1K60mV電路組裝與測(cè)試電路組裝與測(cè)試 + *Rb11 51k Rc1 5.1k Rb12 10k C1 10F 1k Re12 c

21、 b e Re11 51 C3 + 10F Ce 47F + T1 T1 S c b 3.3k Re2 T2 C2 + 10F 5.1k RL 100k Rp 200k280k Rb2 C +12V +VCC vo + - vi + - vo1 + - e 200pF 1 1分級(jí)組裝；分級(jí)組裝；2 2電阻之間不要交叉，電阻之間不要交叉，避免短路。不要將元器避免短路。不要將元器件管腳剪得太短；件管腳剪得太短；3 3三極管先測(cè)三極管先測(cè)，確認(rèn)是好的再插入電路。，確認(rèn)是好的再插入電路。管腳管腳e e、b b、c c不要搞反了；不要搞反了；4 4T2T2的的b b、c c之間的電容先不接，若之間的電容

22、先不接，若產(chǎn)生振蕩產(chǎn)生振蕩 容易混淆的電阻：容易混淆的電阻： Rb11和和Rc1 Rb12和和Re125 5開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S S用一根導(dǎo)線代替。用一根導(dǎo)線代替。1 1、組裝電路應(yīng)注意的問(wèn)題、組裝電路應(yīng)注意的問(wèn)題（1先靜態(tài)、后動(dòng)態(tài)先靜態(tài)、后動(dòng)態(tài)（2先粗調(diào)、后測(cè)量先粗調(diào)、后測(cè)量（3一定要用示波器監(jiān)測(cè)波形一定要用示波器監(jiān)測(cè)波形（4信號(hào)跟蹤查故障信號(hào)跟蹤查故障1、調(diào)試方法、調(diào)試方法 + *Rb11 51k Rc1 5.1k Rb12 10k C1 10F 1k Re12 c b e Re11 51 C3 + 10F Ce 47F + T1 T1 S c b 3.3k Re2 T2 C2 + 10F 5.1k RL 100k Rp 200k280k Rb2 C +12V +VCC vo + - vi + - vo1 + - e 200pF 2、分別測(cè)量?jī)杉?jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)、分別測(cè)量?jī)杉?jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)1兩級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)互相不影響兩級(jí)放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)互相不影響2閉合閉合S，Vi為為f1kHz，Vipp60mV正弦波，調(diào)節(jié)正弦波，調(diào)節(jié)Rp和和Vipp的值，使的