(模电笔记一 By Multisim)单管共射放大电路

一.了解一下所用元器件

• 1.双击三极管,点击 Value ,点击 Edit model.
  

• 2.你可以看到 理想最大放大倍数(BF) 等元件属性, 点击可以对其进行修改, 在此不做修改.
  

二.构建原理图:

• 电压表 : XMM3,XMM8,XMM2
• 电流表 : XMM1,XMM4
• 双踪示波器 : XSC1

三.了解一下核心关系以及相关名词:

$I_{BQ}=\frac{VCC?U_{BEQ}}{R_b}$

$I_{CQ}=\beta I_{BQ}$

$U_{BEQ}=VCC?I_{CQ}{R}_c$

• $I_{BQ}$ : 基极电流
• $I_{CQ}$ : 集电极电流
• $U_{BEQ}$ :三极管 B E 两级电压差
• 10mVrms : 有效电压 10mV

四.失真分析

1.饱和失真

• 1.当 Rb = 280kΩ 时(红线初始波形—通道A,黄线放大波形—通道B),放大波形产生了底部失真(饱和失真),那么怎么调整才能不失真呢?
  
• 2.放大电压的失真与基极电压过大有关,观察 XMM3 XMM8 ,AC 电压源有效电压为 9.986 mV,三极管基极有效电压却增长到了 777.837 mV.

• 3.这里的电压提升 与"上拉电阻" Rb 脱不了干系.也就是说需要增大 Rb 的阻值以减小输入基极的电流(电压).

2.放大区

• 4.将 Rb 的阻值从 280kΩ 增大到到 350K Ω,观察波形,可以看到失真消失.
  

2.截止失真

• 5.将 Rb 的阻值 增大到到 1MΩ
  • 观察 XSC1 波形,(红线初始波形—通道A,黄线放大波形—通道B), 虽然输出有放大波形, 但是幅值极小,近乎没有, 这个波形来源可能来自三极管的寄生电容.
  • • 仔细观察还可以发现, 输出波形只是滞后于输入波形,并没有反向.
  • 观察 XMM8 电压表显示为 11.981 V接近电源电压, 这是因为当 三极管处于截至状态时, 基极与发射极之间形同开路, 但是为什么如此大的电压没有令三极管导通(处于放大状态或者饱和状态) ???
  • • 因为 虽然电压很大,但是没有足够的电流 : 交流电压源电流不够, “上拉电阻” 阻值过大.

五.总览

1.数值概览

• 1.当电路属性如下所示,三极管处于放大区时, 各个测量点数值如下:
  

2.增益 与 频率特性

• 1. 加入 波特图仪
  

• 2. 通过幅频特性表 得到 增益数值 = 41.784 dB(当输入频率为 1 KHz)
  

• 3. 通过相频特性表 得到 迟滞角度 = -179.794 Deg(当输入频率为 1 KHz)
  

• 3. 通过增益$(K_u)$ 计算放大倍数$\frac{u_o}{u_i}$

• 当然你也可以通过示波器显示的数值直接计算.$u_o=1.620V{u}_i=13.928mV$

• 计算可得 放大倍数 : $\frac{u_o}{u_i}=116.312$
  

• 电压增益 : $K_u(dB)=20lg\frac{u_o}{u_i}$

• 放大倍数 : $\frac{u_o}{u_i}=10^{\frac{K_u(dB)}{20}}=10^{\frac{41.784}{20}}=122.8$

• 可见与上述方法计算出来的 结果虽然有一些差距但在可接受范围内.

六.声明 : 个人见解,仅供参考.

如果对 增益 相频特性 幅频特性 与 频率特性 还有疑惑可以移步:
(模电笔记三)增益之电压增益,功率增益和放大倍数