通信电路原理CAD作业

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1、通信电路原理CAD作业CAD3-1图示为单管共射极放大电路的原理图。设晶体管的参数为：，，，，。调解偏置电压使。(1)计算电路的上限频率和增益-带宽积；(2)将改为，其他参数不变，重复(1)的计算；(3)将改为，其他参数不变，重复(1)的计算；(4)将改为，其他参数不变，重复(1)的计算；(5)将从改为，其他参数不变，重复(1)的计算。根据上述结果讨论，，，对高频特性的影响。解：电路图如下所示：为求得合适的工作点，对VBB做直流扫描，VBB-IC图线如下页图中所示，由图中可以求得，当VBB=0.975V时，IC=1.000mA，符合题目的要求，之后将以

2、此为基础进行上限频率和增益带宽积的计算。(1)计算上限频率和增益-带宽积在已设置直流工作点的基础上，对电路进行AC扫描，得到如下图线（增益取为源电压增益，并化为分贝，下同）：由图线求得上限频率约为5.97MHz，中频增益为36.793dB。代入增益-带宽积公式得相应的增益-带宽积为2.59G•rad/s(2)单独改变重新计算图线如上，上限频率为4.67MHz，中频增益为36.397dB，对应的增益-带宽积为1.94G•rad/s。(3)单独改变重新计算图线如上，上限频率为2.12MHz，中频增益为34.425dB，对应的增益-带宽积为0.70G•rad

3、/s。(4)单独改变重新计算图线如上，上限频率为1.82MHz，中频增益为36.793dB，对应的增益-带宽积为0.79G•rad/s。(5)单独改变重新计算图线如上，上限频率为6.44MHz，中频增益为36.793dB，对应的增益-带宽积为2.80G•rad/s。对上面的仿真结果总结分析如下：所作改变上限频率(MHz)增益(dB)增益-带宽积(G•rad/s)结果对比未作改变5.9736.7932.59增大RB4.6736.3971.94上限频率有所减小，增益有所下降增大Rs2.1234.4250.70上限频率明显减小，增益明显下降增大CJC1.84

4、36.7930.79增益无明显变化，上限频率下降较多增大Ft6.4436.7932.80增益无明显变化，上限频率有所增大有此表可见，除改变Rs外，其他的改变对增益影响都不大，但所有的改动都会对高频特性造成较大的影响。最明显的是CJC的影响，因为它直接影响了b-c短的跨接电容，在频率高时会使输入输出信号在内部发生反馈和前馈，直接影响了高频特性。信号源内阻Rs的影响也较大，由此可以看出外部电路的恒压特性对晶体管放大电路有较大的影响。相对而言，RB对放大电路的频率特性影响较小。另外，改变Ft会使频率特性有所提高，但由于受其他参数的制约，尽管Ft增大了一倍，上

5、限频率增大并不多。综上所述，要得到频率特性好的共射放大电路，要选择合适晶体管的参数，RB,CJC尽可能小，Ft尽可能大，而且要求信号源尽可能恒压激励即Rs尽可能小。CAD3-7考虑一个被噪声污染的信号，很难看出它所包含的频率分量。应用傅立叶变换可以在噪声中发现淹没在其中的信号。举例：一个由50Hz和120Hz正弦信号构成的信号，受零均值随机噪声的干扰，数据采样率为1000Hz。县通过fft函数来分析其信号频率成分。参考程序：t=0:0.001:0.6;X=sin(2*pi*50*t)+sin(2*pi*120*t);y=X+1.5*randn(1,le

6、ngth(t));Y=fft(y,512);P=Y.*conj(Y)/512;f=1000*(0:255)/512;plot(f,P(1:256));这样可以得到信号功率谱密度图。解：将参考程序保存为m文件，在MATLAB中运行，得到如下页图1所示的信号功率频谱密度图。由图中可以清楚地看到，在f=50Hz和f=120Hz出功率谱密度有两个明显的尖峰，说明被污染的信号中有较强的50Hz和120Hz正弦信号。当然这是建立在噪声的功率较小的基础之上，若噪声功率较大，信号仍然有可能被完全淹没。例如将参考程序中y=X+1.5*randn(1,length(t))

7、中的1.5改为15，得到图2所示的图形，就无法在其中分辨出信号的频率了。图1噪声功率较小时的频率谱密度图图2噪声振幅增大10倍时的频率谱密度图