共射极晶体管放大电路的仿真分析

REPORT  OF  EXPERIMENTATION

《现 代 电 子 系 统 设 计》

实验题目   共射极晶体管放大电路的仿真分析                            

学科部系    信息学科部电子系                            

专业班级     电子信息工程                          

学   号                              

学生姓名                              

指导教师  吴老师  成绩          日期    3.30     

一、实验内容：

 1、判断输出波形是否失真；

 2、如何改善波形失真；

 3、测试其fL和fH。

二、电路分析

 该电路是一个共射极单管放大电路。晶体管基极电位有R4和R5分压决定，并采用R3作为负反馈，加上旁路耦合电容C3，从而保证静态工作点的稳定。

 共射极基本放大电路的电压放大作用是通过BTJ的电路控制，并依靠Rc将放大后的电流变化转变为电压电压变化来实现的。其中静态工作点的求法：

三、仿真步骤

    1、创建电路：在multisim2001的住窗口，新建一个文件。单击元器件库栏的基本元件图标，选取电阻、电容。单击晶体管库图标，选取2N222A。单击信号源库图标，选取交流信号源、直流信号源和“地”。调整个元器件到适当的位置，连接导线。

    2、修改参数：按照图1设置各元器件的参数。

图1 共射极晶体管放大电路

     3、仿真分析：检查电路无误后，首先进行瞬态分析，观察其波形是否失真。

单击菜单Simulate|Analtses|Tansient Analysis...,在出现的瞬态分析设置窗口中，设定End time为0.005s,设定测试点为5，其他参数默认，单击”Simulate”按钮启动瞬态分析仿真，得到输出波形图2。

图2 瞬态分析结果

为改善输出波形，消除失真，可在发射极加上一个反馈电阻，如图3所示。

图3 共射极晶体管放大修改电路

为了确定R6的阻值，可进行参数扫描分析。单击Simulate|Analtses|Parameter Sweep...,在弹出的设置对话框中，设定测试点为5.单击”Edit Analysis”按钮，设置仿真结束时间为0.005s。其他默认。最后单击“Simulate”按钮启动仿真。结果如图4所示。

图4 改善后的输出波形

    4、测试其fL和fH：单击Simulate|Analtses|AC Analysis...,在弹出的交流分析设置窗口中，设定Stop Frequency为200MHZ,测试节点为5，其他默认，启动仿真。未加电阻R6时为图5，加后为图6。

图5 未加R6时的幅频特性曲线

图6 加R6后的幅频特性曲线

四、仿真结果分析与计算

1、判断输出波形失真

由图2可以看出，输出波形失真，其原因是静态工作点设置的太低，引起的失真，可以通过改变分压电阻R4和R5的阻值或者改变反馈电阻的阻值，本实验通过改变反馈电阻提高静态工作的VBQ的电压。从而减少失真。    

2、改善失真波形

    通过改变R6的阻值，选取200Ω，400Ω，600Ω，800Ω，1000Ω得到如图4波形，图中从上往下依次为200Ω，400Ω，600Ω、800Ω、100Ω。显然R6合适的大小为400Ω。

3、测试fL和fH：

    未加R6前，fL和fH分别约为1.34kHZ和1.14kHZ。加上R6后，fL和fH分别约为16HZ和18MHZ,可见加上R6后，不仅消除了波形失真，同时明显展宽了频带。

五、心得体会

 1、通过仿真学习并掌握了Multisim 2001的使用方法。

 2、通过实验加深了对三极管射极放大特性的理解。

 3、通过实验学习并巩固了对电路的基本分析方法。