模拟电路技术基础模电EDA仿真实验报告(第二次)_林子坤_2014011541

1、EDA仿真实验报告（第二次）自45 林子坤 2014011541一、3月8日仿真作业1、仿真教材习题2.8（晶体管用虚拟元件，自己修改参数）。（1）理论分析若将电路中的NPN型管换成PNP型管，应该将电源正负极互换，即把+Vcc(+15V)更换为-Vcc(-15V)。更换后，Q点和动态参数的绝对值均不会发生改变。但根据物理定义，Q点参数的极性应变为负。若输出波形底部失真，说明电路产生了截止失真，减小Rb可消除失真。在仿真中，由于虚拟元件参数与题2.7中理想器件参数差距较大，故仿真结果并不能接近题2.7中的结果，因此将电路图用NPN型管与PNP型管都进行一次仿真，对比二者的差距。（2）仿真电路图

2、a1. 测量两种电路空载时Q点与放大倍数Au的电路图a2. 测量两种电路负载3k时Q点与放大倍数Au的电路图 b1. 测量两种电路空载时Ri的电路图b2. 测量两种电路负载3k时Ri的电路图c1. 测量两种电路空载时Ro的电路图c2. 测量两种电路负载3k时Ro的电路图（3）仿真结果截图a1. 测量两种电路空载时Q点的仿真结果 IBQ ICQ UCEQa2. 测量两种电路负载3k时Q点的仿真结果 IBQ ICQ UCEQb1. 测量两种电路空载时放大倍数Au的仿真结果 uo ui Au -224.536/3.148=-71.33 -224.536/3.148=-71.33b2. 测量两种电路负

3、载3k时放大倍数Au的仿真结果 uo ui Au -84.213/3.148=-26.75 -84.213/3.148=-26.75c1. 测量两种电路空载时Ri的仿真结果 Ui Ui Ri 145.111/(1359-145.111)*1000=119.54 145.111/(1359-145.111)*1000=119.54c2. 测量两种电路负载3k时Ri的仿真结果 Ui Ui Ri 150.882/(1363-150.882)*1000=124.48 150.882/(1363-150.882)*1000=124.48d1. 测量两种电路空载时Ro的仿真结果 Uo UOL Ro (22

4、4.483/112.247-1)*5k=4999.51 (224.483/112.247-1)*5k=4999.51d2. 测量两种电路负载3k时Ro的仿真结果 Uo UOL Ro Ro (84.184/61.226-1)*5k=1874.86 4999.00 (84.184/61.226-1)*5k=1874.86 4999.00e. 将交流信号有效值调整至10mV，则产生失真，失真率高达5.469%，经过减小Rb电阻至原来的一半后，失真率大大减小至0.650%。（4）仿真结果汇总NPNPNP空载3k空载3kIBQ4.732A4.732A-4.732A-4.732AICQ377.692A2.

5、016mA-377.703A-2.016mAUCEQ13.111V4.917V-13.111V-4.917VAu-71.33-26.75-71.33-26.75Ri119.54124.48119.54124.48Ro4999.514999.004999.514999.002、利用晶体管2N2222A（请选择Zetex厂商的，模型参数中的BF即，RB即rbb）设计一个单电源供电的单管放大电路，电源电压为VCC = +15V。（1）设计并调整电路参数，使电路具有合适的静态工作点，仿真测量静态工作点。设计电路并配置参数如下：理论计算：测量电路：仿真结果： IBQ ICQ UCEQ理论值与仿真结果对比

6、：类型IBQ/uAICQ/mAUCEQ/V理论4.450.9810.59仿真5.1511.1229.949（2）仿真测量动态参数Au、Ri、Ro、fL、fH，比较Au、Ri、Ro的理论计算值与实测值，并说明电路的特点。注意测量时输出信号应没有明显失真。理论计算：Au测量电路：Au仿真结果： uo ui Au -417.196/4.998=-83.47Ri测量电路：Ri仿真结果：Ui Ui Ri 4k*2.421/(4.999-2.421)=3756.40Ro测量电路：Ro仿真结果： Uo UOL Ro (678.489/344.764-1)*3.3k=3194.34fL、fH仿真结果：fL =

7、150.6221Hz，fH=26.4916MHz理论值与仿真结果对比：类型AuRi/Ro/理论-75.064026.653300仿真-83.473756.403194.34（3）调整电路参数，改善某一性能指标（如增大Au、或增大Ri、或减小Ro）。要求先进行理论分析，然后再仿真实验验证。调整：将Rc从3.3k改至6.6k。理论计算：Au仿真结果： uo ui Au -592.047/4.998=-118.46Au/Au=118.46/83.47=1.42理论值与仿真结果对比：类型AuAu/Au理论-108.331.44仿真-118.461.42（4）调整电路参数或输入信号大小，使输出波形产生失

8、真，分析是何种失真，可采取哪些措施消除并进行仿真实验验证。（通常，当失真度较大时，能够观察到波形顶部或底部变平或者曲率变小，而当失真度较小时，则需要借助失真度仪（Distortion Analyzer）来测量。）调整：增大输入信号大小至10mV，则产生大小为12.695%的失真，是截止失真。措施：通过增加Rb2可以减小或消除截止失真，因为这相当于增大了基极电压。仿真： 调整前 调整后可以看出，失真率明显减小了。二、3月10日仿真作业3. 仿真补充题2（晶体管用虚拟元件，自己修改参数）。（1）理论分析（2）仿真电路图（3）测量结果IBQ ICQ UCEQ uo ui Au开关位于1： -6.64

9、6/4.999=-1.33开关位于2： -302.331/4.999=-60.48开关位于3： -60.012/4.999=-12.00（4）理论值与仿真结果对比：类型IBQ/uAICQ/mAUCEQ/V理论3.931.187.15仿真3.5671.087.568Au开关位于1开关位于2开关位于3理论-1.33-65.96-12.19仿真-1.33-60.48-12.00三、仿真中遇到的问题及解决方法问题1：不会修改、rbb、UBE。解决方法：经过对后面作业题的阅读和上网查询，掌握了修改、rbb的方法。问题2：最开始打算使用一个Oscilloscope测量并计算电压放大倍数Au值，但由于输入、输出电压均带有较大的直流偏置，因此无法直接从图像中读出最高点，从而无法进行计算。解决方法：将Oscilloscope换成两个Multimeter，置于交流电压档，分别在输入、输出电压位置进行测量。问题3：在调整电路参数以