共射极放大电路的设计与Pspice的仿真验证

1、模拟电子技术基础课程团队研究项目报告项目名称： 项目 2 院 系： 工学院电气与信息工程系 专业班级： 自动化112班 团队组号： 1号 团队成员： 指导教师：填写日期： 项目成绩： 一、研究项目的任务与要求设计一个共射极的放大电路设计指标： 1. 电路有合适的静态工作点，其电压放大倍数Av > 20、输入电阻Ri > 3K、输出电阻Ro 5.1K及频带Fh > 100KHz，负载电阻RL为5.1 K。 2. 讨论什么情况下会产生失真并分析产生什么失真，研究如何能消除或减少非线性失真？参考电路：二、团队成员分工成员姓名本研究项目中承担的工作贡献度(%)备注组长成员成员成员三、

2、研究思路与步骤（理论推导部分）1、研究思路：我们采用的电路模型是老师所给的分压式电流负反馈工作点稳定电路。它的基极-射极偏置电路由、基极电阻、和射极电阻组成，常称为基极分压式射极偏置电路。分析直流通路稳定电路静态工作点的原理及过程：当、的阻值大小选择适当，能满足流经的电流大大大于，使得和上的电流近似相等时，可认为基极直流电位基本上为一固定值，即，与环境温度几乎无关，在此条件下，当温度升高引起静态电流（）增加时，发射极直流电位也增加。由于基极电位基本固定不变，因此外加在发射结上的电压将自动减小，使跟着减小，结果抑制了的增加，使基本维持不变，达到自动稳定静态工作点的目的。当温度降低时，各电量向相反

3、变化，Q点也能稳定。同时将分成两部分串联，一部分小电阻，一部分大电阻。在大电阻两端并联一个大电容，由于电容有隔离直流，传送交流的作用，因此，在两端并联电容后，对静态工作点没有影响，对动态工作情况会产生影响，即电容对上的交流信号有旁路的作用。为增强电路稳定静态工作点Q点的效果，同时兼顾其他指标，工程上一般取=（35）V，流经的电流=（510），这就要求偏置电阻应满足。步骤：小信号仿真模型：根据题目要求Av = 25，并且输入电阻Ro =5.1K、负载电阻RL为5.1 K。根据 若 所以 =102为使静态工作点稳定设置=2.9K，并在其两端并上旁路电容。同时根据工程上的要求=（35）V，流经的电流

4、=（510），这就要求偏置电阻应满足。根据 求得 =50K =35K 输入电阻=4.15K但由于理论与实际存在的误差，实际=78仿真图如下：2、研究思路：根据上述设计的电路图，通过改变参数来分析什么时候会产生失真。步骤：首先通过移动静态工作点，会使输出出现失真公式： A、当静态工作点过高时将出现截止失真，更具上述公式or，理论上还可以通过增大都可以使电路出现截止失真。并且失真出现在输入回路，表现为顶部失真。B、当静态工作点过低时会出现饱和失真，根据上述公式or理论上还可以减小都可以出现截止失真。并且出现在输出回路，表现为底部失真。C、当输入信号的幅值过大时，也会出现失真，这是根据的大小可能先出

5、现截止失真也可能先出现饱和失真。根据计算以及静态仿真： =5.620V=0.651V所以=4.969V首先出现饱和失真。四、绘制Pspice电路图及仿真验证2电压放大倍数曲线;输入电阻曲线：波特图曲线：截止失真（顶部失真）：饱和失真（底部失真）：由于输入型号赋值过大出现的失真：同时出现两种失真：五、理论推导与仿真验证的结果对比与分析放大倍数由仿1真结果看出25.15025倍；输入电阻Ri=4.164k> 3K；计算通频带f = fH .fL =10.68000meg-19.8242910.06MHz>100KHz符合题目要求仿真结果与推导过程一致。同时通过改变静态工作点和输入信号源

6、幅值，同样的出了响应的失真结果，仿真结果与理论推导一致。六、研究结果的应用射极偏置电路，是指能把微弱的信号放大的电路，是构成其他模拟电路（如滤波、振荡、稳压等功能电路）的基本单元电路，大多数模拟电子系统中都应用了不同类型的放大电路。“放大”是最基本的模拟信号处理功能，其本质是实现能量的控制（即能量的转换）：用能量比较小的输入信号来控制另一个能源，使输出端的负载上得到能量比较大的信号。放大的对象是变化量，放大的前提是传输不失真。具体的生活应如，音响设备、收音机等等。七、电路的硬件制作及性能测试（无要求可省略）无八、总结与体会这是本学期模拟电子技术课的第二次团队大作业，由于经历了寒假的“渐忘期”，在上一次的团队项目一中对软件的操作有了些生疏。有了第一次团队项目一的预热，这次的项目上手起来也顺手的多，各个成员的配合更加默契，分工更加明确，因此这次的团队成果也使整个团队感到满意。这次的作业是设计一个共射极的放大电路，在一定的条件下讨论什么情况下会产生失真并分析产生什么失真，