北邮模电实验三共射放大电路计算、仿真、测试分析报告

试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展各类分析，试验完毕后，提交电子文档报告〕试验目的：负反响对增益、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。试验设备及器件：笔记本电脑〔预装所需软件环境〕AD2电容：100pF、0.01μF、10μF、100μF电阻：51Ω*2、300Ω、1kΩ、2kΩ、10kΩ*2、24kΩ面包板、晶体管、2N5551、连接线等试验内容：RR24k1100RR24k1100pFV CCC1kC43C110Fvi10FVTR513R610kvoR210kRC2100F3-1静态工作点用万用表的β测试功能，猎取晶体管的βVBEQ=0.64V，rbb’=10Ω〔源于Multisim模型中的参数。准确计算晶体管的静态工作点BQECE，并填入表3-〕静态工作点的仿真及测量工作在C4为100pF；主要计算公式及结果：晶体管为2N5551C，用万用表测试放大倍数β〔不同的晶体管放大倍数不同，计算时使用实Multisim中2N5551BEQ=0.64。静态工作点计算：VBB=R2/(R1+R2)*VCCRB=R1//R2I=(V-V)/[R+(1+β)(R+R)]BQ BB BEQ B 3 4I=βICQ BQV=V-(1+β)(R+R)I-β*RICEQ CC 3 4 BQ 5BQ通过Multisim〔依据猎取的β参数，修改方法见附录。使用修改后的模型参数仿真I、IV，并填入表3-；BQ EQ CEQ搭建电路测试猎取工作点〔测试放射极对地电源之差获得I，测试集电极与放射极电EQ压差猎取V，通过β计算I，并填入表3-；CEQ BQ主要测试数据：3-1〔C100pF〕4计算值仿真值测试值I〔μA〕BQ10.6910.7I〔mA〕EQ2.152.15I〔mA〕CQ2.142.14β〔实测值〕200比照分析计算、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沟通电压增益，假设输入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；4主要计算公式和结果：r=r+(1+β)V/Ibe bb’ T EQAv=Vo/Vi=-β(R5//R6)/[rbe+(1+β)R3]Vo=Av*ViMultisim仿真：输入1kHz50mV〔峰值〕正弦信号，观看输入、输出波形〔波形屏3-2中；实际电路测试：输入1kHz50mV〔峰值〕正弦信号，观看输入、输出波形〔波形屏幕3-〔信号源输出小信号幅值的信号，通过电阻分压得到所需50mV51Ω和2kΩ分压〕输入输出正半周峰值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-14.18-14.18仿真49.85mv699.98mv-718.23mv-14.04-14.403-23-2波形数据〔C100pF〕4测试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峻仿真与测试波形正负半周峰值有差异的缘由；由于存在确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缘由；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Multisim1kHz130mV〔峰值〕正弦信号，观看输入、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；4实际电路测试：输入1kHz130mV〔峰值〕正弦信号，观看输入、输出波形〔波形屏幕拷贝贴于下方；分析比照仿真与测试的波形，推断是饱和失真还是截止失真。饱和失真。频率特性分析C4

为100pF时电路的频率特性分析Multisim〔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〕AD2〔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〕〔3〕比照分析仿真与测试的频率特性：3-3100pF增益〔dB〕下限截频上限截频计算 23.161仿真 23.13129.652Hz1.603MHz测试比照分析：C40.01μF时电路的频率特性分析Multisim〔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〕AD2〔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〕比照分析仿真与测试的频率特性：3-4增益〔dB〕0.01μF下限截频上限截频计算23.036仿真22.96529.652Hz18.496kHz测试比照分析：C4

电容不同时电路的频率特性分析与比较思考扩展：在本试验中，三极管2N5551CCC在4 4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？3-5增益〔dB〕电路频率特性比较下限截频上限截频计算23.036仿真〔100pF〕23.13129.652Hz1.603MHz仿真〔0.01μF〕22.96529.652Hz18.496kHz测试〔100pF〕测试〔0.01μF〕深度负反响频率特性分析将放射极电阻R和R对调位置〔即：转变沟通负反响深度，但静态工作点不变。计算3 4中频增益：r=r+(1+β)V/Ibe bb’ T EQAv=Vo/Vi=-β(R5//R6)/[rbe+(1+β)R4]C4

为100pF时深度负反响电路的频率特性分析电路中C4100pFMultisim〔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3-5〕AD2〔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3-5〕比照分析仿真与测试的频率特性〔含R和R未对调前的数据：3 43-5100pF计算〔浅负反响〕增益〔dB〕23.161下限截频上限截频仿真〔浅负反响〕测试〔浅负反响〕23.13129.652Hz1.603MHz计算〔深负反响〕9.155仿真〔深负反响〕测试〔深负反响〕9.2434.12Hz2.074MHz分析加深负反响前后仿真与测试的指标差异，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C

为0.01uF时深度负反响电路的频率特性分析4C4

为0.01uF，Multisim〔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〕AD2〔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〕比照分析仿真与测试的频率特性〔含R和R未对调前的数据：3 43-60.01uF计算〔浅负反响〕增益〔dB〕23.036下限截频上限截频仿真〔浅负反响〕测试〔浅负反响〕22.96529.652Hz18.496kHz计算〔深负反响〕9.155仿真〔深负反响〕测试〔深负反响〕9.1854.12Hz20.153kHz分析加深负反响前后仿真与测试的指标差异，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，上限截频变大计算、仿真、测试共射放大电路过程中的体会。试验过程中，增加了实践动手力气，进一步理解了模电课上所学的学问。娴熟把握了共射电路静态工作点的计算、仿真、测试的方法；把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缘由；截频的影响等。仿真试验过程中也消灭了一些问题，尝试着思考并想方法解决，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，除表中各项需要修改