北邮模电实验三 共射放大电路计算、仿真、测试分析报告

1、实验三共射放大电路计算、仿真、测试分析报告（请在本文件中录入结果并进行各类分析，实验结束后，提交电子文档报告）实验目的：掌握共射电路静态工作点的计算、仿真、测试方法；掌握电路主要参数的计算、中频时输入、输出波形的相位关系、失真的类型及产生的原因；掌握获得波特图的测试、仿真方法；掌握负反馈对增益、上下限截频的影响，了解输入输出间的电容对上限截频的影响等。实验设备及器件：笔记本电脑（预装所需软件环境）AD2口袋仪器电容：lOOpF、O.OluF、10uF、lOOuF电阻：51Q*2、300Q、lkQ、2kQ、10kQ*2、24kQ面包板、晶体管、2N5551、连接线等实验内容：电路如图3-1所示（

2、搭建电路时应注意电容的极性）。Ri24kQV=5V100pFUcRCC1k0C3VTR610kO卜Ri510R210k0R3O04。C_2TOOyF图3-l实验电路静态工作点（1）用万用表的B测试功能，获取晶体管的B值，并设晶体管的V=064V,r,=10Q（源BEQbb于Multisim模型中的参数）。准确计算晶体管的静态工作点d、I、V，并填入表3-1）BECE（静态工作点的仿真及测量工作在C为100pF完成）；4主要计算公式及结果：晶体管为2N5551C，用万用表测试放大倍数B（不同的晶体管放大倍数不同，计算时使用实测数据，并调用和修改Multisim中2N5551模型相关参数，计算静态

3、工作点时，V=0.64V）。BEQ静态工作点计算：V=R/（R+R）*VBB212CCR=R/RB12I=(V-V)/R+(l+B)(R+R)BQBBBEQB34I=BICQBQV=V(1+B)(R+R)IB*RICEQCC34BQ5BQ通过Multisim仿真获取静态工作点(依据获取的B值，修改仿真元件中晶体管模型的参数，修改方法见附录。使用修改后的模型参数仿真I、I、V,并填入表3-1)；BQEQCEQ搭建电路测试获取工作点(测试发射极对地电源之差获得I，测试集电极与发射极电EQ压差获取V，通过B计算I，并填入表3-1)；CEQBQ主要测试数据：表3-1静态工作点的计算、仿真、测试结果(C

4、为100pF)1141-I(uA)BQI(mA)EQ41I(mA)CQB(实测值)计算值10.692.152.14200仿真值10.72.152.14测试值4)对比分析计算、仿真、测试结果之间的差异。计算和仿真结果几乎没有太大差异。相对误差较小波形及增益计算电路的交流电压增益，若输入1kHz50mV(峰值)正弦信号，计算正负半周的峰值并填入表3-2中(低频电路的仿真及测量工作在C为100pF完成)；4主要计算公式和结果：r=r+(1+B)V/IbebbTEQAv=Vo/Vi=-B(R5/R6)/rbe+(1+B)R3Vo=Av*ViMultisim仿真：输入1kHz50mV(峰值)正弦信号，观

5、察输入、输出波形(波形屏幕拷贝贴于下方，标出输出正负半周的峰值，将输出的峰值填入表3-2中)；实际电路测试：输入1kHz50mV(峰值)正弦信号，观察输入、输出波形(波形屏幕拷贝贴于下方，标出输出正负半周的峰值，将输出的峰值填入表3-2)。(信号源输出小信号时，由于基础噪声的原因，其信噪比比较小，导致信号波形不好，可让信号源输出一个较大幅值的信号，通过电阻分压得到所需50mV峰值的信号建议使用51Q和2kQ分压)表3-2波形数据（C为100pF）14-|输入输出正半周峰值4q输出负半周峰值输出正半周峰值与输入峰值比输出负半周峰值与输入峰值比计算50mV709.22mv-709.22mv-14.

6、18-14.18仿真49.85mv699.98mv-718.23mv-14.04-14.40测试波形与增益分析：仿真与测试的波形有无明显饱和、截止失真；无明显饱和，失真。截止输入负半轴时失真相对较严重仿真与测试波形正负半周峰值有差异的原因；因为存在一定的非线性失真输出与输入的相位关系；反相位计算、仿真、测试的电压增益误差及原因；主要还是读数的处理上存在误差，小数位数的省略。其他。大信号波形失真(1)Multisim仿真：输入1kHz130mV(峰值)正弦信号，观察输入、输出波形(波形屏幕拷贝贴于下方)(低频大信号的仿真及测量工作在C为100pF完成)；4皿.口“日.101:35(2)实际电路测

7、试：输入1kHz130mV(峰值)正弦信号，观察输入、输出波形(波形屏幕拷贝贴于下方)；3)分析对比仿真与测试的波形，判断是饱和失真还是截止失真。饱和失真。频率特性分析C为100pF时电路的频率特性分析4（1）Multisim仿真频率特性，给出波特图（波特图屏幕拷贝贴于下方，标定中频增益、上限截频、下限截频，并将数值填入表3-3）出式进派特測试仪-冥即1幅值保存L?L925dE2D.652Hz相位对数线性1GHZ1TH7控件对数线性100de-2DDde反向（2）利用AD2的网络分析功能实际测试频率特性，给出波特图（波特图屏幕拷贝贴于下方,标定中频增益、上限截频、下限截频，并将数值填入表3-3

8、）3）对比分析仿真与测试的频率特性：表3-3100pF电路频率特性增益（dB）下限截频上限截频计算23.161一一仿真23.13129.652Hz1.603MHz测试对比分析：C为0.05F时电路的频率特性分析4（1）Multisim仿真频率特性，给出波特图（波特图屏幕拷贝贴于下方，标定中频增益、上限截频、下限截频，并将数值填入表3-4）对数反向保存E十.ix彼特测试仪-XEP1幅値设丘.20.263d日32.30BHdIMft1GHz1mHz线性相位100dB-2D0dB妄直网厂I找性（2）利用AD2的网络分析功能实际测试频率特性，给出波特图（波特图屏幕拷贝贴于下方,标定中频增益、上限截频、

9、下限截频，并将数值填入表3- ）3）对比分析仿真与测试的频率特性：表3-4O.OluF电路频率特性增益（dB）下限截频上限截频计算23.036仿真22.96529.652Hz18.496kHz测试对比分析：C电容不同时电路的频率特性分析与比较4思考扩展：在本实验中，三极管2N5551C的基极与集电极之间存在电容C,在实验中，C在44电路中起着什么作用，其电容大小是否会对电路造成影响，造成了什么影响？表3-5电路频率特性比较增益（dB）下限截频上限截频计算23.036_仿真（1OOpF）23.13129.652Hz1.603MHz仿真（O.OluF）22.96529.652Hz18.496kHz

10、测试（1OOpF）测试（0.01UF）深度负反馈频率特性分析将发射极电阻R和R对调位置（即：改变交流负反馈深度，但静态工作点不变）计算34中频增益：r=r+（1+B）V/IbebbTEQAv=Vo/Vi=-B（R5/R6）/rbe+（l+B）R45.1C为100pF时深度负反馈电路的频率特性分析4（1）电路中C为100pF时，Multisim仿真频率特性，给出波特图（波特图屏幕拷贝贴于下1.823kHz9.243dE4对對线性1GHz1mHzICOde-200dB4方，标定中频增益、上限截频、下限截频，并将数值填入表3-5）（3）对比分析仿真与测试的频率特性（含R和R未对调前的数据）:34表3

11、-5lOOpF电路加深反馈前、后的频率特性对比增益（dB）下限截频上限截频计算（浅负反馈）23.161仿真（浅负反馈）23.13129.652Hz1.603MHz测试（浅负反馈）计算（深负反馈）9.155仿真（深负反馈）9.2434.12Hz2.074MHz测试（深负反馈）分析加深负反馈前后仿真与测试的指标差别，包括前后增益的变化、前后上下限截止频滤的变化等。增益减小，通频带变宽，下限截频变小，上限截频变大5.2C4为O.OluF时深度负反馈电路的频率特性分析（1）电路中C为0.01UF时，Multisim仿真频率特性，给出波特图（波特图屏幕拷贝贴于4下方，标定中频增益、上限截频、下限截频，并

12、将数值填入表3-6）（2）利用AD2的网络分析功能实际测试频率特性，给出波特图（波特图屏幕拷贝贴于下方,标定中频增益、上限截频、下限截频，并将数值填入表3-6）（3）对比分析仿真与测试的频率特性（含R和R未对调前的数据）：34表3-60.01uF电路加深反馈前、后的频率特性对比增益（dB）下限截频上限截频计算（浅负反馈）23.036一仿真（浅负反馈）22.96529.652Hz18.496kHz测试（浅负反馈）计算（深负反馈）9.155一仿真（深负反馈）9.1854.12Hz20.153kHz测试（深负反馈）分析加深负反馈前后仿真与测试的指标差别，包括前后增益的变化、前后上下限截止频滤的变化等。增益减小，通频带变宽。下限截频变小，上限截频变大6.计算、仿真、测试共射放大电路过程中的体会。实验过程中，增强了实践动手能力，进一步理解了模电课上所学的知识。熟练掌握了共射电路静态工作点的计算、仿真、测试的方法；掌握了电路主要参数的计算、中频时输入、输出波形的相位关系、失真的类型及产生的原因；掌握了获得波特图的测试、仿真方法；掌握了负反馈对增益、上下限截频的影响，了解了输入输出间的电容对上限截频的影响等。仿真实验过程中也出现了一些问题，尝试着思考并想办法解决，从中受益良多。附录：Multisim中晶体管模型参数修改表:调用2N5551晶体管模型，修改晶体管的相关参数（见下表，除