單管共集放大電路分析

wordword教育資料課程設(shè)計(jì)臂明書(shū)學(xué)生姓名 學(xué)號(hào)：學(xué)院班級(jí)題目:晶體管單管共集電極放大電路分析指導(dǎo)教師：職稱年20月1722日一.課題名稱：晶體管單管共集電極放大電路分析二.設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：1分.析靜態(tài)工作點(diǎn) 失真分析2. 動(dòng)態(tài)分析3.4.參數(shù)掃描分析 頻率響應(yīng)5.三.設(shè)計(jì)原理：放大是對(duì)模擬信號(hào)最基本的處理，在大多數(shù)的電子系統(tǒng)中都含有各種各樣的放大電路，其作用是將微弱的模擬信號(hào)放大到所需的數(shù)值。放大電路及其基本分析方法是構(gòu)成其他模擬電路的基本單元和基礎(chǔ)，是模擬電子技術(shù)課程研究的主要內(nèi)容之一。電路的組成電路要能放大晶體管應(yīng)工作在放大區(qū)即 所以電源和電阻的設(shè)置要滿足這些條件。其基本電路如圖所示.

和及相配合給晶體管設(shè)置合適的基極電流提供了晶體管的集電極電流和輸出電流交流信號(hào)從基極輸入產(chǎn)生變化的基極電流再通過(guò)晶體管得到了放大了的而變化的流過(guò)電阻得到了變化的電壓從發(fā)射極輸出對(duì)于交流信號(hào)來(lái)說(shuō)集電極是公共端,所以是共集放大電路。本實(shí)驗(yàn)使用進(jìn)行仿真。該軟件基于平臺(tái)，采用圖形操作界面虛擬仿真了一個(gè)與實(shí)際情況非常相似的電子電路實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)，他幾乎可以完成在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的所有電子電路實(shí)驗(yàn)，已被廣泛應(yīng)用于電子電路分析，設(shè)計(jì)，仿真等項(xiàng)目中，是目前世界上最為流行的軟件之一，已被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外的教育界和電子技術(shù)界。四.仿真過(guò)程：本實(shí)驗(yàn)基本電路圖如下圖所示：靜態(tài)工作點(diǎn)的分析：三極管是放大電路的核心，要使放大電路正常工作，必須為三極管設(shè)置合適的外部工作

條件，即要設(shè)置合適的靜態(tài)工作點(diǎn)，否則會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)的失真，或過(guò)大的功率損耗。合適的靜態(tài)工作點(diǎn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念。從減小靜態(tài)功率損耗的角度出發(fā)，希望靜態(tài)值越小越好；從獲得較大的動(dòng)態(tài)范圍出發(fā)，在輸出信號(hào)不失真的情況下希望靜態(tài)值大一些為好。在輸出波形不失真的情況下，選擇仿真，分析，直流工作點(diǎn)分析，在各節(jié)點(diǎn)處添加測(cè)量探針進(jìn)行測(cè)量，如下圖：7:R3'35kQ1kQ1kQV:2.58VV（峰-峰）：24.9mVVCCV:8.15V 12V，—V7:R3'35kQ1kQ1kQV:2.58VV（峰-峰）：24.9mVVCCV:8.15V 12V，—V（峰-峰）：123uV12VVC傘有效值）:8.15V .V（直流）：8.15V■--R4I:1.93mA會(huì)2k0峰-峰）:36.2uA1（有效值C3.92mA；彳I（直流）：1.92mA

探針頻探針40kHzQ1V11（峰-峰Z210nAI（有效值夕嘀.7iI（直流）：11.7uA頻率：1.00kHzuA110mVrms1kHz0°—3—探針1,探針1R5,探針9峰224.3mVV（有效值）:1.94VV（直流0<^94VI:1.95mAR61k0I（峰-峰）:36.4uA2k0

I（有效值）:1.94mA I（直流）：1.94mA -頻率：1.00kHzXDA1口2Hd從圖中可以得到，查表可知，小信號(hào)三極管（則查表可知，小信號(hào)三極管（則7ei2.失真分析：：失真分析用于分析電子電路中非線性失真和相位偏移，通常非線性失真會(huì)導(dǎo)致諧波失真，而相位偏移會(huì)導(dǎo)致互調(diào)失真。在基本電路中接入失真分析儀，如下圖所示：9N9999AR42k。R335k?！鮆HD中R51kQ9N9999AR42k。R335k?！鮆HD中R51kQXDA1把改小，對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行失真度分析，失真度前后如下圖:由上圖可知，該電路此時(shí)的失真度為呀失克分析-XDA1由上圖可知，該電路此時(shí)的失真度為呀失克分析-XDA1，0可5認(rèn)%為沒(méi)有產(chǎn)生失真。動(dòng)態(tài)分析：電路的放大倍數(shù)，輸入電阻，輸出電阻在在輸出波形不失真的情況下，可用示波器進(jìn)行測(cè)量。

+XSC1+vgc-I-12Vvcc3R42kQR1-VW1kQC1

坪10uFQ1C3

丑

47uF+XSC1+vgc-I-12Vvcc3R42kQR1-VW1kQC1

坪10uFQ1C3

丑

47uF2N2222A5V110mVrms1kHz>R2：；10kQ-rR51kQ旱

10uFR62kQ如下圖所示，取輸出電壓峰值較小的一組仿真測(cè)量數(shù)據(jù)，有在信號(hào)頻率的中頻段，給定一正弦波信號(hào)，在輸出波形不失真的情況下，用示波器分被測(cè)量和的數(shù)值，則〃〃 .在輸出波形不失真的情況下，測(cè)得斷開(kāi)時(shí)輸出電壓的值和介入時(shí)輸出電壓的值，則〃 Q由上圖可以得出A4.參數(shù)掃描分析：用參數(shù)掃描分析的方法分析電路，可以較快的獲得某個(gè)元件的參數(shù)在一定范圍變化時(shí)對(duì)

電路的影響。相當(dāng)于該元件每次取不同值時(shí)進(jìn)行多次仿真。在輸出頁(yè)中選擇節(jié)點(diǎn)3作為分析變量，如下圖：最后單擊仿真按鈕，參數(shù)掃描仿真結(jié)果如下圖所示：頻率響應(yīng)：在基本電路圖上加入波特圖儀，如下圖所示：

10mVrms1kHz10mVrms1kHz按下 按鈕，可在顯示圖上獲得被分析節(jié)點(diǎn)的頻率特性波形。交流分析的結(jié)果，可以顯示幅頻特性和相頻特性兩個(gè)圖。將波特圖儀連至電路的輸入端和被測(cè)節(jié)點(diǎn)，雙擊波特圖儀，得到幅頻特性和相頻特性。如下圖：由上圖可知，共集電極放大器是理想的電壓跟隨器，在一定范圍內(nèi)，電壓放大倍數(shù)小于1而接近于1。共集電極放大器是反饋系數(shù)為1的電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器，是其上限頻率高的原因。五.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：綜合以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，共集電路電壓增益小于1而接近于1，即沒(méi)有電壓放大的作用，只有電流放大作用，屬同相放大電路。輸入電阻大，輸出電阻小，頻率特性較好，具有電壓跟隨的特點(diǎn)。利用其輸入電阻高，從信號(hào)源吸取電流小的特點(diǎn)，常用于電壓放大電路的輸入級(jí)。利用其輸出電阻小，帶負(fù)載能力強(qiáng)的特點(diǎn)，又可以將它作為多級(jí)放大電路輸出級(jí)。同時(shí)利用其輸入電阻高，輸出電阻小的特點(diǎn)，可以把它作為多級(jí)放大電路的中間級(jí)，以隔離前后級(jí)之間的相互影響，在電路中起阻抗變換的作用，這時(shí)可稱其為緩沖級(jí)。六.元器件列表：TOC\o"1-5"\h\z交流電源 個(gè)直流電源 個(gè)示波器 個(gè)k電阻 個(gè)k電阻 個(gè)k電阻 個(gè)k電阻 個(gè)0電容 個(gè)7電容 個(gè)波特圖示儀 個(gè)失真分析儀 個(gè)電線 若干七.收獲體會(huì)：通過(guò)設(shè)計(jì)讓我對(duì)模擬電子基礎(chǔ)知識(shí)掌握的更好，也讓我認(rèn)識(shí)到知識(shí)運(yùn)用上的欠缺，實(shí)踐能力較差，不斷熟悉課本知識(shí)，了解模擬電路的基本設(shè)計(jì)思路，掌握電路中各個(gè)儀器件的功能特點(diǎn)，體會(huì)從理論到實(shí)踐的思想，提高分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。通過(guò)此次模擬電子電路設(shè)計(jì)，我們初步的了解模擬電子電路設(shè)計(jì)的基本思路和設(shè)計(jì)方法，更進(jìn)一步的掌握了各種元器件的功能和特性以及晶體管單管共集電極放大電路的特點(diǎn)。讓我對(duì)模擬電子有更濃厚的興趣。通過(guò)近兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，自己確實(shí)學(xué)到了不少東西，能將課本知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，真正做到學(xué)以致用，受益匪淺。另外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，更加學(xué)會(huì)了對(duì)學(xué)習(xí)資源的利用。例如在圖書(shū)館和網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，自己動(dòng)手解決不懂得難題，自學(xué)能力也得到相應(yīng)提高。此外還要特