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时间:2021-01-28
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1、EDA电路仿真报告班级:学号:08210XXX班内序号:XX姓名:XXX实验名称:共射—共集直接耦合放大电路一实验目的:1.熟悉EDA仿真软件的分析方法2.进一步了解共射—共集直接耦合放大电路的工作原理与特性3.提高实验设计的能力二电路设计:实验电路如下本电路中,NPN型三极管Q1构成第一级放大电路——为共射电路,其中Rb1和Rb2分压电路为其提供直流偏置电压;PNP型三极管Q2构成第二级放大电路——为共集放大电路。本电路中,主要由第一级共射电路提供电压放大,而由第二级共集电路增强本电路的高频特性。在Rb1和Rb2上并联大阻值的Rb,主要是为了提高电路的输入阻抗,以改善它的电流驱动
2、能力。Re1和Re2两个电阻主要起到稳定Q点的作用。三、实验内容1.静态工作点的分析:执行BiasPoint分析,得到各结点电压、电流如下图。根据两个放大管各级的电压关系,可知都满足三极管放大的条件:发射结正偏,集电结反偏。其中Q1的工作电流为:I=9.433mA,Q2的工作电流为I=8.626mA.2.瞬态分析当输入信号为100mA,1KHz的交流信号时的瞬态分析,可得如下波形:由波形可知,输出电压峰值为3.765V,且反相放大倍数为37.6903,故Au=-37.69033.Ac-Sweep频率分析①通频带下图为此放大电路的输出电压的频率特性由图可知,本电路为低通电路——通频带
3、宽度为821.630KHz。通频带已经较高,主要是由于二级放大电路中的共集结构。②输入电阻的频率特性曲线由波形随频率的变化趋势可见:在50MHz左右之前,输入电阻尚无变化,当超过后,输入电阻将急剧下降。③输出电阻的频率特性曲线由波形随频率的变化趋势可见:输出电阻在中频段较稳定,在低频和高频都会有大幅变化。中频时,其值仅为8.9748Ω。这主要是因为第二级共集放大电路的性质决定:低输出电阻,高输入电阻。3.温度特性分析下图为不同温度下的输出波形。下面两图为局部放大图。①波峰放大图可见温度对波峰处的影响不是很大。②波谷放大图由上图可见,在波谷处温度的影响较大。当温度达到50度以上时,波
4、形明显出现了消底失真。这主要是因为二极管对温度的不稳定性造成的。因为当温度升高时,β值等很多参数将改变。因此,一定要在使用三极管的时候考虑温度对其的影响。5.两种失真①当仅把Rb1改为100kΩ时,输出波形如下图。观察波形,可见上部已出现失真:波峰值为3.1555V,而波谷值为-3.8722V。因为将Rb1增大时,会使Vbb减下,从而导致静态工作点的下降,从而出现截止失真,即波形上表现出的消顶现象。②当仅把Rb2改为100kΩ时的输出波形观察波形,可见下部已出现失真:波峰值为3.9325V,而波谷值为-2.3098V。因为将Rb2增大时,会使Vbb增大,从而导致静态工作点的上升,从
5、而出现饱和失真,即波形上表现出的消底现象。由上面两种情况可得出:饱和失真往往比截止失真明显。因此在判断波形是否失真时,一定得多留意截止失真。四、实验总结通过本次仿真实验,进一步掌握了EDA仿真软件的使用方法。学会了PSpice中几个常用的分析方式:biasepoint/DCSweep/ACSweep等几种较为常用的分析方法。同时也对三极管构成的放大电路的参数设置、直流偏置设置等亲身实践,加强了书本上的知识,也同时提高了自己的实践能力和电路仿真能力。
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