哈尔滨工程大学信通学院数字信号处理实验7

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1、实验七小信号放大器性能分析与仿真一、实验目的：使用MATLAB可以仿真小信号放大器的各种参数，如电压增益、输入阻抗、输出阻抗、频率响应等。本实验要求仿真分析各种小信号放大器的结构、参数及特性。二、实验原理：1、晶体三极管的等效电路常见的晶体三极管等效电路有：低频h参数、共基极T型高频等效电路、混合型高频等效电路，它们通常用于分析各种小信号晶体管放大器的特性。共发射极h参数的等效电路适用于对低频放大器进行分析。另外，还存在着一种简化的h参数等效电路，其中忽略晶体管内部的电压反馈系数h。共发射极的h参数与各电压电revb

2、hiehreib流的关系为。ichfehoevc共基极T型高频等效电路适用于对共基极高频放大电路进行分析，工作频率可高达100MHz以上。混合型高频等效电路适用于对共发射极高频放大电路进行分析。在较宽的频率范围内，等效电路的参数与工作频率无关。另外，还存在着简化的混合型高频等效电路，其中rb'e和r处于开路状态。ce2、共发射极放大电路共发射极放大电路是一种使用的最为广泛的放大电路形式，其特点是电压增益和电流增益都比较高。自定义M函数amplif1.m用来仿真共发射极放大电路，使用它

3、可以计算该放大器的直流参数和交流参数（频率在1000Hz左右的中间频率）。MATLAB的特点之一就是适合进行线性代数运算，因此无论在分析直流参数或分析交流参数时，都可以采用基尔霍夫定律，即流入一个节点的电流代数和为零。这样很容易建立起电路方程，然后采用矩阵求逆的方式求出电压和电流的具体数值，进一步便可以得到该放大器的各项参数。在分析共发射极放大的交流参数时，采用的晶体管模型是低频h参数等效电路图。一般来说每个晶体管可以用三个节点来表示，他们分别是：基极、集电极和发射极。在计算交流参数过程之中，忽略各电容器的容抗。Ampl

4、if1.m函数的用法是：[Av,Zi,Zo,Ie,Vb,Vc,vo]=amplif1(Rb1,Rb2,Re,RL,h,Rs,vs,beta,Ec,Kp)输入参数：h=[hiehre;hfehoe]，晶体管的h参数；beta晶体管的直流放大系数；Ec电源电压；参数Kp=1表示硅管，Kp=2表示锗管；v信号源的开路电压。输出参数：Av电压放大倍数；Zi输出阻抗；Zo输出阻抗；Ie集电极电流；Vb基极电压；Vc集电极电压；vs放大器输入电压。其中，电压单位为V，电流单位为mA，电阻单位为。amplif1.m的程序清单如下：f

5、unction[Av,Zi,Zo,Ie,Vb,Vc,vo]=amplif1(Rb1,Rb2,Rc,Re,RL,h,Rs,vs,beta,Ec,Kp);ifnargin<11;Kp=1;end;ifnargin<10;Ec=12;end;ifnargin<9;beta=50;end;ifnargin<8;vs=10e-03;end;ifnargin<7;Rs=1e+03;end;ifnargin<6;h=[1.2e+033.37e-4;5027.1e-6];end;ifnargin<5;RL=6e+03;end;ifnar

6、gin<4;Re=1.5e+03;end;ifnargin<3;Rc=2e+03;end;ifnargin<2;Rb2=6e+03;end;ifnargin<1;Rb1=24e+03;end;Rb=Rb1*Rb2/(Rb1+Rb2);YL=(Rc+RL)/(Rc*RL);Rs1=Rs*Rb/(Rs+Rb);Zi=h(1,1)-h(2,1)*h(1,2)/(YL+h(2,2));Z1=Zi*Rb/(Zi+Rb);vb=vs*Z1/(Z1+Rs);ib=vb/Zi;Ro=1/h(2,2);ic=h(2,1)*ib*Ro/(R

7、o+1/YL);vo=-ic/YL;Av=vo/vb;formatshort;Yo=h(2,2)-h(2,1)*h(1,2)/(h(1,1)+Rs1)+1/Rc;Zo=1/Yo;Zi=round(Zi);Zo=round(Zo);Av=round(Av*10)*.1;ifKp==1;Vbe=.6;ns='Si';else;Vbe=.2;ns='Ge';end;A=[(Rb1+Rb2)/Rb2Rb1;1Rb+(1+beta)*Re];B=inv(A)*[EcVbe]';Vb=B(1);Ib=B(2);Ie=(1+beta)

8、*Ib;Vc=Ec-beta*Ib*Rc;Vb=round(Vb*10)*.1;Vc=round(Vc*10)*.1;Ie=round(Ie*1e+04)*.1;3、直接耦合放大器在两个或三个晶体管之间进行直接耦合的放大器称为直接耦合放大器，他多用作音响系统的前置放大器、录音机内的磁头放大器。直接耦合放大器的主要特点