单级放大器放大特性的研究

1、单级放大器放大特性的研究： 图所示为单级阻容耦合共射放大电路电原理图2图中。各元件参考值为：3DG44A,30, Rs=5k, Rb=470k,Rc= Rl =5 k,Cl=C2=50F,UI=10mV/1kHz ,Vcc=+12V,Ube=0.75V,r bb。调节Rb可调整放大器的静态工作点。由图可算得静态工作点：.(1).(2).(3)其中Ic为集电极静态工作电流，Uce为集电集静态工作电压。在中频段不需要考虑耦合电容和分布电容、晶体管结电容的影响。利用微变等效电路法可得三极管输入端的微变等效电阻：2.(4) 中频段电压放大倍数:.(5)其中等效负载电阻:.(6)由Au表达式可知当Rc、

2、Ic变化时，Au随之变化。 1、测量不同Rb时的Ib 、Ic 、和 UceQ的值并与理论值进行比较，并填充完成表格内容。根据实验电原理图，用EWB软件进行模拟连线，在基极和集电极串接一内阻(1n)可不计的模拟电流表，在集电极和发射极并联一内阻为的模拟电压表。实际测试的EWB计算机模拟界面如图所示：图3依次改变Rb的值将测试结果和理论计算值填入表中。 Rb值(k) 参数名称 200250300350400450500Ib理论值(uA)56.345.037.532.128.125.022.5Ib测量值(uA)55.9544.8537.4131.9727.9824.8722.43Ic理论值(mA)1

3、.6891.3501.1250.9630.8430.7500.675Ic测量值(mA)1.6801.3451.1230.9580.84020.74610.6715UceQ理论值(V)3.5555.2506.3757.1857.7858.2508.625UceQ测量值(V)3.59705.27196.38957.20487.7908.26678.6399可以看出，测试结果与理论计算具有很好的一致性。2、以Rb270k，输入信号频率为千赫，幅度为10毫伏。测量放大器的电压放大倍数并与理论值进行比较。并讨论放大电路参数变化对倍数的影响。 根据实验电原理图，用EWB软件进行模拟连线后的测量电路及结果如

4、图所示：图通过交流毫伏表MV测得输出电压U0，与输入电压比较可以算得电压放大倍数 Au=128.5/10=12.85倍。而电压放大倍数的理论值由(1)-(6)式计算可得：Rb=270 k， Ib=0.042mA, Ic=1.25mA,rbe=824, Au=12.88倍，理论计算与模拟实验具有很好的一致。通过模拟双踪示波器可观察放大器的输入与输出波形，其中红色线条为输入波形，黑色线条为输出波形，二者有一相位差。图电路还可用来考察放大电路参数的变化对放大倍数的影响，现分别讨论之。(1)集电极电流变化的影响。在其它参数不变条件下，通过改变Rb分别获得不同的Ic，测出放大倍数与集电极电流之间的关系如

5、下表示。 从表中可反映二点：当集电极电流大于某值，即三极管处于饱和时，电路的电压放大倍数小于1，当管子处于正常放大状态时，随着Ic的减小，电路的电压放大倍数随之减小。b(k)100130150600100015002000Ic测量值(mA)2.3772.3692.2380.5600.3390.2250.163 Au(倍)0.1460.68313.4711.369.96 8.637.62（2）负载电阻对放大倍数的影响。取Ic=1.25mA，分别测出Rc= Rl =3 k和Rc=Rlc=5k，调节Rb使得当输入电压逐渐加大时，输出波形正负向同时出现削波，即表示这时放大器的静态工作点已选择在动态特性

6、曲线的中点。记录此时的IceQ值和UceQ值分别为1.56(mA)和4.20(V)。测出当输出电压最大而不失真时放大器输入电压Us的值为230mV（晶体管的输入电压Ube为39mV）,此时放大器的动态范围最大。(2)在上述电路中再改变Rb的值,当增大Rb时出现正向削波，说明晶体管出现了截止失真。当减小Rb时出现反向削波，说明晶体管出现了饱和失真。3、结论随着广播电视系统的网络化、数字化、固态化的飞速发展与设备电子技术的进步，系统中设备的电路设计、检测与维护的规模也越来越大。又加上设备可靠性进一步提高，使广播电视机房有人值守、无人值班变为现实。在这种情况下，广播电视设备的设计、检测与维护必须采用

7、计算机辅助分析设计与远程检测维护技术。如果采用过去传统的方式，几乎是不可想象的，也是不会实现的。显然，EWB50软件以及其出色的性能表现，具有填补空白的意义。这正是大家开始接受它的主要原因。当前，广播电视网络系统中繁杂的设备电路设计、仿真与分析，就可以在功能强大的EWB5.0软件下轻松完成。价格贵重的电子测试仪器、仪表垂手而得，各种各类繁多的元器件随手可取，更不用担心在实际工作中烧毁元器件。(1)EWB5.0软件实际上是一个电路仿真模拟器程序，它分析广播电视设备电路文件，输出包含分析结果的数据文件。EWB50软件程序可对设备电路进行各种分析、计算在不同环境下，一个设备电路中的各个电压和电流值。

8、例如：直流工作点计算、非线性器件小信号模拟计算，直流转移特性分析，直流传输曲线与直流灵敏度分析、频率响应的计算和分析、设备电路噪声分析、大信号瞬态分析、离散付立叶分析、蒙特-卡罗(Monte-Carlo)统计分析。更重要的是温度对广播电视设备电路的影响分析、EWB5.0均可仿真模拟出来，其分析可由打印机输出，从而获得仿真模拟结果。(2)EWB5.0软件也是一个图形处理器，它就象一台示波器，以波形图的形式将EWB5.0软件的分析数据结果在屏幕上显示出来。例如：可以显示广播电视设备电路中任意节点的瞬态电压波形、频响曲线、相频曲线，甚至任意电子器件的瞬态电流波形，功耗曲线、阻抗曲线等。并可将任一区域放大，以利观察其细节部分，也能用打印机或绘图仪将波形拷贝输出。(3)EWB5.0软件又是一个设置元器件模型参数的程序。确立广播电视设备电路中所用元器件的精确模型，对于设备模拟电路的计算机辅助分析的精度至关重要。因为，广播电视设备生产厂家所提供的测量数据都是元器件如何工作的外部特性。而EWB5.0软件中所使用到的是从元器件内部物理过程来描述该元器件如何工作的物理模型与相关参数。这就需要使用EWB5.0软件程序将生产厂家提供的测量数据变换成物理模型参数。EWB5.0软件具有丰富的元器件模型参数库文件。例如：包含各种二极管、双极性晶体管各