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1、共射放大電路輔助設(shè)計(jì),P145 5.6 舉例,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉PSPICE軟件的使用方法。 加深對(duì)共射放大電路放大特性的理解。 學(xué)習(xí)共射放大電路的設(shè)計(jì)方法。 學(xué)習(xí)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(diǎn) 當(dāng)RL=3 k時(shí)，分析電壓放大倍數(shù)和頻率特性 當(dāng)RL開(kāi)路時(shí)，分析電壓放大倍數(shù)和頻率特性 當(dāng)RL=3 k時(shí)，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(shí)驗(yàn)內(nèi)容,電路圖,用1meg或 10meg 代替 RL(開(kāi)路),或1kHz,,電路圖,用1meg或 10meg 代替 RL(開(kāi)路),或1kHz,,,實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,設(shè)計(jì)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(shè) 145）， C1=C2=10 uF，Ce=100 uF。 c）靜態(tài)工作電流 ICQ=1.5mA。 d）當(dāng)負(fù)載開(kāi)路時(shí)，要求Vomax3 V（峰值），Av100。,有效值,當(dāng)負(fù)載RL=3 k 時(shí)，要求Vomax2 V( 峰值 )，Av60。 上限頻率100kHz，下限頻率1kHz。 畫(huà)出可供PSPICE軟件仿真分析用的電路圖。 估算放大電路在負(fù)載開(kāi)路 和 RL=3k 情況下的電壓放大倍數(shù)。,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,1. 輸入編輯電路圖 必須有一個(gè)接地元件（AGND）； 必須設(shè)置實(shí)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(hào)源可選正弦瞬態(tài)電壓源（VSIN元件）； 建議加上標(biāo)號(hào) in 和 out； 設(shè)置合適的元件和信號(hào)源參數(shù)。,說(shuō)明,設(shè)置,2. 仿真分析靜態(tài)工作點(diǎn) 設(shè)置直流掃描分析，以電源電壓VCC（V1）為掃描對(duì)象； 在Probe中查看Q點(diǎn)數(shù)據(jù)。,3. 當(dāng)RL=3k時(shí)，分析電壓放大倍數(shù)和頻率特性 設(shè)置交流分析； 繪制頻率特性曲線(xiàn)； 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(xiàn)Y軸坐標(biāo)是線(xiàn)性坐標(biāo)還是對(duì)數(shù)坐標(biāo)（即dB)。,4. 當(dāng)RL開(kāi)路時(shí)，分析電壓放大倍數(shù)和頻率特性 可設(shè)RL=1M； 其它同前。,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,5. 當(dāng)RL=3k時(shí)，分析輸入、輸出電壓波形 設(shè)置瞬態(tài)分析；
4、查看輸入、輸出電壓波形； 注意相位關(guān)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(shè)置瞬態(tài)分析； 將輸入正弦信號(hào)峰值設(shè)為 100mV ； 分別仿真 RL=3 k 和 RL開(kāi)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)報(bào)告,估算放大電路的性能指標(biāo)。 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(xiàn) 輸入輸出電壓波形 出現(xiàn)失真情況時(shí)的輸出電壓波形 電壓傳輸特性曲線(xiàn) 將仿真所得數(shù)據(jù)填入下表：,用PSPICE如何仿真分析放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)？應(yīng)設(shè)置何種分析方式？ 用PSPICE測(cè)試放大電路的電壓放大倍數(shù)和頻率特
5、性應(yīng)設(shè)置何種分析方式？ 用PSPICE測(cè)試放大電路的輸出電壓波形應(yīng)設(shè)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(shí)的電壓傳輸特性是否為直線(xiàn)？這時(shí)引起電壓放大倍數(shù)非線(xiàn)性的原因是什么？,思考題：,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,電路圖中的信號(hào)源元件和接地元件 PSPICE中的電源和信號(hào)源分為三類(lèi)： 直流源: 電路電源或直流分析的信號(hào)源； 交流源: 交流分析時(shí)的信號(hào)源； 瞬態(tài)源: 瞬態(tài)分析時(shí)的信號(hào)源。 PSPICE軟件中有五種類(lèi)型的瞬態(tài)信號(hào)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(shè)置,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)的仿真分析 PSPICE在對(duì)電路進(jìn)行仿真分析時(shí)，總是先計(jì)算電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。從PSPICE仿真分析后的輸出文件可以看到電路中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的靜態(tài)電壓值。 為了更直觀地了解電源電壓VCC對(duì)電路靜態(tài)工作點(diǎn)的影響，可以設(shè)置直流掃描分析對(duì)電路進(jìn)行仿真。將掃描對(duì)象設(shè)為電源電壓VCC（V1），并選取一定的掃描范圍。 若只對(duì)電源電壓的一個(gè)值進(jìn)行仿真，則無(wú)法在Probe上看到圖形曲線(xiàn)。,實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(jìn)行交流掃描分析時(shí)，頻率被認(rèn)為是掃描的自變量，并且電路中所
7、有的變量都被認(rèn)為是復(fù)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(shè)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(duì)數(shù)幅頻特性曲線(xiàn)。 Vp(out)：輸出電壓的相頻特性曲線(xiàn)。,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,放大電路輸出波形的仿真分析 可將分析方式設(shè)為瞬態(tài)分析。 瞬態(tài)分析是電路的時(shí)域分析，即連續(xù)地計(jì)算電路在各個(gè)時(shí)刻的的節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流。 對(duì)電路進(jìn)行瞬態(tài)分析必須在電路圖上設(shè)置至少一個(gè)瞬態(tài)信號(hào)源，在本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇正弦瞬態(tài)電壓源（VSIN元件）。 正弦瞬態(tài)電壓源必須設(shè)置失調(diào)電壓（VOFF）、峰值電壓
8、（VAMPL）和頻率（FREQ）三個(gè)參數(shù)，其它屬性可采用缺省值。,實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(hào)幅值設(shè)置為足夠大的信號(hào)，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(biāo)為輸入電壓，就可查看放大電路的電壓傳輸特性曲線(xiàn)。 從電壓傳輸特性曲線(xiàn)中可以發(fā)現(xiàn)由于三極管電流放大倍數(shù)的非線(xiàn)性引起的共射放大電路電壓放大倍數(shù)的非線(xiàn)性特性。,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,電路圖,用1meg或 10meg 代替 RL(開(kāi)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(shè)置,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_信號(hào)源設(shè)置,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_直流掃描分析設(shè)置,電源,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_靜態(tài)工作點(diǎn)仿真,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_交流掃描分析設(shè)置,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_頻率特性（RL=3k）,不是dB,,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_頻率特性曲線(xiàn)（RL開(kāi)路）,單位dB,,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_瞬態(tài)分析設(shè)置,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_輸入輸出電壓波形,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_ 非線(xiàn)性引起的失真,標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào),實(shí)際輸出,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_飽和與截止失真（RL=3k）,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明_飽和與截止失真（RL開(kāi)路）,
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