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1、共射放大電路輔助設計,P145 5.6 舉例,實驗目的,熟悉PSPICE軟件的使用方法。 加深對共射放大電路放大特性的理解。 學習共射放大電路的設計方法。 學習共射放大電路的仿真分析方法。,在PSPICE中輸入仿真分析電路圖 仿真分析共射放大電路的靜態(tài)工作點 當RL=3 k時，分析電壓放大倍數(shù)和頻率特性 當RL開路時，分析電壓放大倍數(shù)和頻率特性 當RL=3 k時，分析輸入、輸出電壓波形 仿真分析電壓傳輸特性及最大不失真輸出電壓,實驗內容,電路圖,用1meg或 10meg 代替 RL(開路),或1kHz,,電路圖,用1meg或 10meg 代替 RL(開路),或1kHz,,,實驗準備,設計共射
2、放大電路中電阻阻值。 已知： 電源電壓VCC=12伏。 三極管采用Q2N3904（設 145）， C1=C2=10 uF，Ce=100 uF。 c）靜態(tài)工作電流 ICQ=1.5mA。 d）當負載開路時，要求Vomax3 V（峰值），Av100。,有效值,當負載RL=3 k 時，要求Vomax2 V( 峰值 )，Av60。 上限頻率100kHz，下限頻率1kHz。 畫出可供PSPICE軟件仿真分析用的電路圖。 估算放大電路在負載開路 和 RL=3k 情況下的電壓放大倍數(shù)。,實驗內容,1. 輸入編輯電路圖 必須有一個接地元件（AGND）； 必須設置實際的直流電源，可以用BUBBLE元件將直流電
3、源與電路相連； 信號源可選正弦瞬態(tài)電壓源（VSIN元件）； 建議加上標號 in 和 out； 設置合適的元件和信號源參數(shù)。,說明,設置,2. 仿真分析靜態(tài)工作點 設置直流掃描分析，以電源電壓VCC（V1）為掃描對象； 在Probe中查看Q點數(shù)據。,3. 當RL=3k時，分析電壓放大倍數(shù)和頻率特性 設置交流分析； 繪制頻率特性曲線； 注意區(qū)分輸出電壓頻率特性與電壓放大倍數(shù)頻率特性的不同； 注意頻率特性曲線Y軸坐標是線性坐標還是對數(shù)坐標（即dB)。,4. 當RL開路時，分析電壓放大倍數(shù)和頻率特性 可設RL=1M； 其它同前。,實驗內容,5. 當RL=3k時，分析輸入、輸出電壓波形 設置瞬態(tài)分析；
4、查看輸入、輸出電壓波形； 注意相位關系； 觀察失真現(xiàn)象。,6. 仿真分析電壓傳輸特性及最大不失真輸出電壓 設置瞬態(tài)分析； 將輸入正弦信號峰值設為 100mV ； 分別仿真 RL=3 k 和 RL開路兩種情況； 查看輸出電壓波形，判斷輸出是先出現(xiàn)飽和失真還是先出現(xiàn)截止失真。,實驗內容,實驗報告,估算放大電路的性能指標。 記錄PSPICE仿真分析所得到的圖形： 電壓放大倍數(shù)的頻率特性曲線 輸入輸出電壓波形 出現(xiàn)失真情況時的輸出電壓波形 電壓傳輸特性曲線 將仿真所得數(shù)據填入下表：,用PSPICE如何仿真分析放大電路的靜態(tài)工作點？應設置何種分析方式？ 用PSPICE測試放大電路的電壓放大倍數(shù)和頻率特
5、性應設置何種分析方式？ 用PSPICE測試放大電路的輸出電壓波形應設置何種分析方式？ 能否用交流掃描分析求放大電路的最大不失真輸出電壓？ 共射放大電路在未出現(xiàn)飽和失真和截止失真時的電壓傳輸特性是否為直線？這時引起電壓放大倍數(shù)非線性的原因是什么？,思考題：,實驗說明,電路圖中的信號源元件和接地元件 PSPICE中的電源和信號源分為三類： 直流源: 電路電源或直流分析的信號源； 交流源: 交流分析時的信號源； 瞬態(tài)源: 瞬態(tài)分析時的信號源。 PSPICE軟件中有五種類型的瞬態(tài)信號源， 其中正弦電壓源（VSIN元件）是最常用的一種。,用于直流分析,用于交流分析,用于瞬態(tài)分析,,VSIN的參
6、數(shù)設置,實驗說明,放大電路靜態(tài)工作點的仿真分析 PSPICE在對電路進行仿真分析時，總是先計算電路的靜態(tài)工作點。從PSPICE仿真分析后的輸出文件可以看到電路中各個節(jié)點的靜態(tài)電壓值。 為了更直觀地了解電源電壓VCC對電路靜態(tài)工作點的影響，可以設置直流掃描分析對電路進行仿真。將掃描對象設為電源電壓VCC（V1），并選取一定的掃描范圍。 若只對電源電壓的一個值進行仿真，則無法在Probe上看到圖形曲線。,實驗說明,電壓放大倍數(shù)和頻率特性的仿真分析 用PSPICE仿真分析放大電路的電壓放大倍數(shù)和頻率特性可選擇交流掃描分析方式。 PSPICE在進行交流掃描分析時，頻率被認為是掃描的自變量，并且電路中所
7、有的變量都被認為是復數(shù)變量，且其工作頻率都隨掃描頻率而變化。 交流分析的掃描方式可設為十倍程掃描，即每次掃描范圍是前一次掃描范圍的十倍。 20*log10(V(out)/V(in)) 或 DB(V(out)/V(in))：電壓放大倍數(shù)的對數(shù)幅頻特性曲線。 Vp(out)：輸出電壓的相頻特性曲線。,實驗說明,放大電路輸出波形的仿真分析 可將分析方式設為瞬態(tài)分析。 瞬態(tài)分析是電路的時域分析，即連續(xù)地計算電路在各個時刻的的節(jié)點電壓和支路電流。 對電路進行瞬態(tài)分析必須在電路圖上設置至少一個瞬態(tài)信號源，在本實驗中應選擇正弦瞬態(tài)電壓源（VSIN元件）。 正弦瞬態(tài)電壓源必須設置失調電壓（VOFF）、峰值電壓
8、（VAMPL）和頻率（FREQ）三個參數(shù)，其它屬性可采用缺省值。,實驗說明,放大電路輸出波形的仿真分析 若將放大電路的輸入信號幅值設置為足夠大的信號，則可很容易地觀察到輸出電壓的飽和失真和截止失真。 還可以從輸出電壓波形判斷是先出現(xiàn)飽和失真還是先出現(xiàn)截止失真，并求出最大不失真輸出電壓。 在Probe中改變輸出電壓波形的橫坐標為輸入電壓，就可查看放大電路的電壓傳輸特性曲線。 從電壓傳輸特性曲線中可以發(fā)現(xiàn)由于三極管電流放大倍數(shù)的非線性引起的共射放大電路電壓放大倍數(shù)的非線性特性。,實驗說明,電路圖,用1meg或 10meg 代替 RL(開路),或1kHz,,,用于直流分析,用于交流分析,用于瞬態(tài)分析,,VSIN的參數(shù)設置,實驗說明_信號源設置,實驗說明_直流掃描分析設置,電源,實驗說明_靜態(tài)工作點仿真,實驗說明_交流掃描分析設置,實驗說明_頻率特性（RL=3k）,不是dB,,實驗說明_頻率特性曲線（RL開路）,單位dB,,實驗說明_瞬態(tài)分析設置,實驗說明_輸入輸出電壓波形,實驗說明_ 非線性引起的失真,標準正弦信號,實際輸出,實驗說明_飽和與截止失真（RL=3k）,實驗說明_飽和與截止失真（RL開路）,
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